James Prescott Joule (1818 – 1889)
James Prescott Joule foi um importante físico britânico, nascido em 24 de dezembro de 1818, em Salford, Inglaterra. Inicialmente, recebeu educação em casa, mas, entre 1834 e 1837, teve aulas particulares de Matemática, Química e Filosofia Natural, ministradas por John Dalton, na Universidade de Manchester [1,2]. Seus pais, Benjamim e Alice Prescott Joule, ficaram ricos após fundarem uma cervejaria, local onde James, posteriormente, conduziria alguns de seus experimentos [3]. Com apenas 18 anos, Joule iniciou seus estudos a respeito do calor. Ele queria substituir as máquinas a vapor da cervejaria de sua família por motores elétricos e, nesse estudo, estabeleceu a famosa Lei de Joule, ou Efeito Joule, em 1840. Essa lei diz que o calor (Q) dissipado por um fio condutor, em um intervalo de tempo (Δt), é proporcional ao produto entre o quadrado da corrente (i) e a resistência elétrica (R), ou seja, Q=Ri2Δt [1,3]. Essa lei foi publicada em seu artigo “Sobre a produção de calor por eletricidade voltaica”, porém, devido a sua juventude e de ser visto como um “amador”, não teve reconhecimento imediato [2]. Talvez o mais importante experimento feito por Joule foi quando calculou o equivalente mecânico para o calor, em 1843. O experimento consistia em um recipiente com paredes adiabáticas (termicamente isolado), cheio d’água e, dentro desse recipiente, haviam pás conectadas com pesos por um sistema de polias. Quando os pesos caiam, por ação da gravidade, as pás giravam e aqueciam levemente a água, devido ao atrito [4,5]. Assim, Joule conseguiu encontrar uma relação entre o calor e o trabalho realizado, sendo 1 caloria equivalente a 4,186 joules, demonstrando assim que essas grandezas eram proporcionais. Joule ainda mudou o experimento, empregando o Efeito Joule, e o resultado obtido foi o mesmo. Esse estudo foi fundamental para o estabelecimento do conceito da conservação da energia, a Primeira Lei da Termodinâmica [1,4,5]. Ao longo de sua carreira, Joule teve grande apoio e parceria de William Thompson (Lord Kelvin). Joule colaborou com Kelvin na formulação da escala absoluta de temperatura. Ainda, em 1852, descobriram juntos o efeito Joule-Thomson, fenômeno no qual um gás se resfria ao expandir livremente sem realizar trabalho, e que é utilizado hoje nos refrigeradores [1,2]. Em 1850, após a publicação de seu trabalho contendo o cálculo mais consistente do equivalente mecânico do calor, Joule teve seu trabalho reconhecido. Se tornou membro da Royal Society, onde recebeu a Medalha Real em 1852 e a Copley Medal em 1870 [2]. Joule teve, ainda, a unidade de energia, o joule (J), nomeada em sua homenagem [1]. Mais tarde em sua carreira, Joule continuou a realizar seus estudos e experimentos. Na teoria cinética dos gases, é creditado a ele o primeiro cálculo da velocidade das partículas de um gás [1]. Porém suas realizações posteriores não tiveram grande impacto e sua instrução matemática não era sólida o suficiente para acompanhar o rápido desenvolvimento da termodinâmica [3]. James casou-se com Amelia Grimes, em 1847, com quem teve três filhos e faleceu em 11 de outubro de 1889, em Sale, Inglaterra [1]. Autor: Cristhian Gean Batista Guimarães. Referências: [1] DESCONHECIDO. James Prescott Joule. Famous Scientists. Disponível em: <https://www.famousscientists.org/james-prescott-joule/>. Acesso em: 11 de dez. de 2021. [2] DESCONHECIDO. James Joule. National High Magnetic Field Laboratory. Disponível em: <https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/james-joule>. Acesso em: 11 de dez. de 2021. [3] RIBEIRO, Daniel. James Prescott Joule. Revista de Ciência Elementar. Portugal, v. 2, n. 4. Disponível em: <https://www.fc.up.pt/pessoas/jfgomes/pdf/vol_2_num_4_95_art_jamesJoule.pdf>. Acesso em: 11 de dez. de 2021. [4] DESCONHECIDO. Joule, James Prescott (1818-1189). Faculdade de Engenharia Mecânica (UNICAMP). Disponível em: <http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/joule.htm>. Acesso em: 11 de dez. de 2021. [5] NUSSENZVEIG. Moysés. Curso de Física Básica 2: Fluidos, Oscilações e Ondas e Calor. 4a ed. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2002. Referência da imagem: https://www.researchgate.net/figure/James-Prescott-Joule-Copyright-The-Royal-Society_fig1_273324080.
