CALORIMETRO

James Prescott Joule

James Prescott Joule nació el 24 de diciembre de 1818 en Salford, Gran Bretaña. Durante su infancia sufrió una dolorosa enfermedad que aunque logró superar marcó su carácter de por vida. James Joule fue un hombre tímido y retraído. Recibió la enseñanza elemental en su propio hogar, teniendo la fortuna de contar con el famoso químico John Dalton entre sus tutores. Fue un gran autodidacta.

Desde muy joven se interesó por la termodinámica, especialmente por las máquinas a vapor. Con la ayuda de Dalton aprendió los principios del método experimental, desarrollando grandes habilidades como experimentador.

Sus primeros trabajos serios en el campo de la Física estuvieron relacionados con la electricidad, en especial con los motores eléctricos, moviéndose después al estudio de los motores a vapor, mucho más económicos en la época. No obstante, supo encontrar la relación entre electricidad y calor con un experimento clásico en la historia de la Física, fundamento de la Ley de la Conservación de la Energía.

Mantuvo una fructífera relación científica con William Thomson. Ambos se complementaban extraordinariamente, pues mientras Joule era hábil en el laboratorio Thomson era un teórico brillante. El descubrimiento y explicación del efecto Joule-Thomson (gases en expansión), fundamento de la moderna técnica de refrigeración, fue uno de los resultados de esta colaboración.

Utilizando muchos métodos independientes, Joule determinó la relación numérica entre la energía térmica y la mecánica, o el equivalente mecánico del calor. La unidad de energía denominada julio se llama así en su honor.

Murio el 11 de octubre de 1889, en su tierra natal.

EL EXPERIMENTO DE JOULE

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/joule/joule.htm

En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría.

Mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar en calor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen pequeño de agua.

Descripción.

Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura, un eje con unas paletas que se ponen en movimiento por la acción de una pesa, tal como se muestra en la figura.

La versión original del experimento, consta de dos pesas iguales que cuelgan simétricamente del eje.

La pesa, que se mueve con velocidad prácticamente constante, pierde energía potencial. Como consecuencia, el agua agitada por las paletas se clienta debido a la fricción.

Si el bloque de masa M desciende una altura h, la energía potencial disminuye en Mgh, y ésta es la energía que se utiliza

...