James Prescott Joule : sa biographie courte et ses inventions
Biographie courte de James Prescott Joule - Rien ne destinait James Prescott Joule à une quelconque renommée dans le domaine scientifique. En effet, fils d'un brasseur de la banlieue de Manchester, il est éduqué à domicile pour être ensuite envoyé à la Manchester Literary and Philosophical Society avec son frère aîné pour parfaire son éducation. C'est là-bas qu'il rencontre John Dalton, alors un de ses professeurs, et qui va marquer sa vie professionnelle. Pendant deux ans, les deux frères Joule profitent de l'enseignement de ce maître en géométrie et arithmétique avant que Dalton prenne sa retraite. Sous l'influence du chimiste William Henry, et des ingénieurs Peter Ewart et Eaton Hodgkinson, James se découvre fasciné par l'électricité. Il retourne malgré tout en banlieue et reprend la brasserie familiale jusqu'en 1854, année de sa vente, gardant pour loisirs les sciences. C'est aussi l'année où sa femme décède, six ans seulement après leur mariage, lui laissant leurs jeunes enfants à charge.
Les inventions de James Prescott Joule
Lors de ses travaux, James Prescott Joule s'intéresse aussi à l'énergie mécanique, en étudiant par exemple l'éventuel remplacement de la machine à vapeur de la brasserie par l'invention du moteur électrique. Dès l'âge de 20 ans, il publie sa première publication scientifique dans Annals of electricity, le journal scientifique créé par William Sturgeon. Lorsqu'il découvre l'effet Joule en 1841, nouvelle notion de thermodynamique, il est très peu considéré par la Royal Society en raison de son origine provinciale et de sa formation scientifique décousue. Il ne se décourage pas cependant et poursuit ses recherches. Après plusieurs expériences, James découvre par exemple qu'une livre de charbon dans une machine à vapeur produit cinq fois plus de travail qu'une livre de zinc consommée dans une cellule de Grove (un des premiers modèles de piles électriques). Il détermine l'équivalent mécanique de la calorie : 838 pieds-livres est nécessaire pour élever d'un degré Fahrenheit une livre d'eau, soit 4,51 joules par calorie dans le système métrique (valeur actuelle : 4,185 J/cal). Il ne cesse d'affiner cette mesure jusqu'à la fin de sa vie. En la quantifiant, cela signifie aussi supposer la nature convertible de l'énergie. Il remet donc en cause la théorie du calorique qui supposait que la chaleur ne pouvait ni être créée ni être détruite : c'est la thermodynamique. Ce débat dominait la communauté scientifique depuis 1783 et son introduction par Antoine Lavoisier.
James Prescott Joule a également travaillé avec Lord Kelvin (William Thomson) en développant l'échelle absolue de température et en étudiant la magnétostriction. En 1850, il devient finalement membre de la Royal Society. Deux ans plus tard, il reçoit la prestigieuse Royal Medal, puis en 1870 la Copley Medal. En 1860, il est élu président de la Literary and Philosophical Society pour ses nombreuses contributions. Durant les années 1870, sa santé se détériore ce qui le force à arrêter ses travaux en 1872. En 1884 est publié Scientific Papers regroupant les divers mémoires de Joule. Il demeure dans la région de Manchester jusqu'à sa mort après dix-sept ans de maladie, le 11 octobre 1889. Le joule est aussi devenu l'unité de mesure du système international calculant l'énergie et la quantité de chaleur.
James Prescott Joule : dates clés
- 24 décembre 1818 : Naissance de James Prescott Joule
- James Prescott Joule est né le 24 décembre 1818 à Salford en Angleterre
- 1852 : Découverte de l’effet Joule-Thomson
- Le physicien William Thomson poursuit les travaux de James Prescott Joule sur la détente des gaz et découvre en 1852 ce qui sera appelé l’effet Joule-Thomson. Ce terme décrit le phénomène lors duquel la température d'un gaz diminue lorsque ce gaz subit une expansion sans qu’il y ait d’échange de chaleur avec le milieu extérieur. Cette découverte a des applications dans le domaine de la pétrochimie.
- 11 octobre 1889 : Mort de James Prescott Joule
- James Prescott Joule est décédé le 11 octobre 1889 à Sale en Angleterre