Quimica y alimentos

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.
Artículodivulgativo 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 análisis de losaspectos 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.
James Prescott Joule, nació el 24 de Diciembre de 1818 en Salford, una ciudad del Noroeste de Inglaterra, hoy pertemetropolitana de

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

neciente al Manchester.

área

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 educaciónbajo la tutela particular de John Dalton, quien le instruyó en matemáticas, y diversos aspectos de la filosofía natural (lo que hoy entendemos como física y química), y quien en propias palabras de Joule:

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 la Universidad, pero mantuvo su deseo de continuarsus 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 edad de 19 años, a la construcción de un motor eléctricoalimentado 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 que estos motores eran capaces de producir trabajo de maneraininterrumpida, 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 zinc de la batería, que tenía que ser reemplazado al cierto tiempo. Sin embargo estono 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.

descomponer en un determinado periodo de tiempo (posteriormente el propio Joule sustituiría este método por el de la cantidad de metal que es capaz de depositarse en un electrodo). Los resultados de este trabajofueron recogidos en un trabajo titulado “Sobre la producción de calor mediante electricidad Voltaica” que fue presentado al meeting de la Asociación Británica en 1840. El trabajo fue rechazado en su forma original, y sólo se le permitió leer un pequeño resumen, siendo más tarde publicado sólo en una forma reducida de veinte líneas. Si embargo Joule continuó con sus investigaciones sobre las máquinas...