James Joule

James Joule. Del motor eléctrico a la conservación de la energía.

Una aproximación a la vida y obra de James Prescott
Joule. Del motor eléctrico a la conservación de la
energía de la sabia mano de un cervecero de
Manchester.
Justo R. Pérez
Departamento de Física Fundamental y Experimenta Electrónica y Sistemas. Facultad
de Física. Universidad de La Laguna. 38205 La Laguna. Tenerife.Artículo divulgativo publicado en el periódico El Día con motivo de la celebración del Año Mundial de la
Física.

Resumen
James Prescott Joule (1818-1869) es uno de los ejemplos más contundentes de cómo el
progreso científico precisa de perseverancia, capacidad de observación e
independencia respecto de los modelos establecidos. En este artículo se hace un breve
resumen de su vida y un análisisde los aspectos más relevantes de su obra, en
particular aquellos relacionados con el principio de intercovertibilidad de calor y
trabajo posteriormente conocido como principio de conservación de la energía.

1. James Prescott Joule.

neciente al
Manchester.

área

James Prescott
Joule, nació el
24 de Diciembre de 1818 en
Salford,
una
ciudad del Noroeste de Inglaterra, hoypertemetropolitana de

Hijo de un maestro cervecero de la
localidad, enfermizo en su niñez, con un
problema en la columna vertebral, de
carácter tímido e huidizo, fue educado
en su propia casa hasta la edad de 15
años, en que comenzó a trabajar en la
cervecería de su padre.
Sin embargo, junto con su hermano,
continuó su educación bajo la tutela
particular de John Dalton, quien le
instruyó enmatemáticas, y diversos
aspectos de la filosofía natural (lo que
hoy entendemos como física y química),
y quien en propias palabras de Joule:

“…me inculcó el deseo de aumentar mi
conocimiento a partir de la investigación
propia…” .

La enfermedad de su padre hizo que
tuviera que hacerse cargo, junto con su
hermano, de la cervecería familiar, lo
que le impidió ingresar en laUniversidad, pero mantuvo su deseo de
continuar sus estudios lo que hizo
llevando
a
cabo
sus
propios
experimentos en un rincón de su casa, al
terminar el trabajo diario en la
cervecería.
Desde pequeño, Joule se sintió
fascinado
por
los
recientes
descubrimientos
relativos
a
la
electricidad, principalmente aquellos
llevados a cabo por Michael Faraday, lo
que le llevó, en 1837 a la edadde 19
años, a la construcción de un motor
eléctrico alimentado por una batería
construida con discos de zinc y cobre.
Sus primeros trabajos, publicados en
1838, se refieren precisamente a la
mejora del diseño y construcción de los
motores eléctricos.

James Joule. Del motor eléctrico a la conservación de la energía.

Durante algún tiempo Joule estuvo
entusiasmado por la idea de queestos
motores eran capaces de producir
trabajo de manera ininterrumpida, y
alumbró la hipótesis de que éstos
pudieran ser sustitutos de la máquina de
vapor. Sin embargo, pronto cayó en la
cuenta de que esto no era posible y que,
igual que la máquina de vapor necesita
un suministro continuo de carbón para
funcionar, las incipientes máquinas
eléctricas desgastaban de forma
continua el zincde la batería, que tenía
que ser reemplazado al cierto tiempo.
Sin embargo esto no fue motivo para
hacer desistir al joven Joule de sus
investigaciones y se propuso comparar
la cantidad trabajo que una misma
cantidad de carbón y de zinc era capaz
de producir.

2. El efecto Joule.
El hecho de que al pasar una corriente
eléctrica por un conductor éste se
calienta, era conocido desde hacíaalgunos años, sin embargo Joule se
propuso cuantificar esta cantidad de
calor lo cual llevó a cabo sumergiendo
el conductor en un recipiente con agua y
midiendo el aumento de temperatura de
ésta, llegando a la conclusión de que el
calor disipado es proporcional al
cuadrado de la intensidad de corriente, a
la resistencia del conductor,
y al
tiempo, relación conocida hoy como
“ley de...