James Prescott Joule fue un físico ingles que nació en Salford, Reino Unido, el 24 de diciembre de 1818. El segundo de los cinco hijos. Su padre era un hombre adinerado que se dedicada a la fabricación de cerveza. Como era muy tímido y tenía algunos problemas de salud recibió educación en su casa hasta la edad de 15 años, época en la que comenzó a trabajar en la fábrica de cerveza. Su profesor de física y matemática, fue el famoso químico británico John Dalton, quien lo alentó a dedicarse a la investigación científica. Sin embargo, debido a la enfermedad de su padre tuvo que hacerse cargo, junto con su hermano, de la cervecería de modo que a pesar de sus deseos no pudo asistir a la universidad. No obstante, Joule estaba firmemente decidido a dedicarse a la investigación científica de modo que comenzó a realizar sus primeros experimentos en un laboratorio que el mismo instaló en su casa.
A pesar de haber tomado algunos cursos de química, su formación fue esencialmente autodidacta, especialmente en el campo del
electromagnetismo. Joule estudió aspectos relativos a la imantación del hierro por la acción de corrientes eléctricas, que le llevaron a la invención del
motor eléctrico.
En 1839 en el laboratorio de su casa, comenzó a estudiar sobre la eficiencia de los
motores eléctricos, que lo llevaría a desarrollar sus conocimientos sobre el calor. Se dedicó, entonces, a la investigación científica sobre la base de mediciones muy exactas y precisas
Uno de sus más importantes hallazgos y a lo que dedicó gran parte de su vida fue la naturaleza del
calor y su relación con el
trabajo mecánico, que le llevaron a la
teoría de la conservación de la energía.
En 1841, Joule descubrió que si en un
conductor circula
corriente eléctrica, parte de la energía del movimiento de los
electrones libres se transforma en
calor debido a que se mueven de forma desordenada y van chocando con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.
El experimento de Joule consistió en hacer fluir una corriente eléctrica conocida a través de un trozo de alambre sumergido en agua durante un período de 30 minutos, luego midió el aumento de temperatura en el agua.
Actualmente, el efecto Joule se aprovecha en varios aparatos electrodomésticos y procesos industriales. Algunos ejemplos son:
- Lámparas incandescentes
- Estufas eléctricas
- Parrillas eléctricas
- Planchas de ropa
- Cautines eléctricos
- Secadoras de cabello
- Calentadores de agua eléctricos
- Regaderas eléctricas
La parte del aparato que convierte la energía eléctrica en calor mediante el efecto Joule se conoce como "resistencia".
Junto al físico William Thomson (lord Kelvin), descubrió que la temperatura de un gas desciende cuando se expande sin realizar ningún trabajo. Este fenómeno, que se conoce como
efecto Joule-Thomson, sirve de base a la
refrigeración normal y a los sistemas de
aire acondicionado.
A lo largo de su carrera fue galardonado con varios honores tanto de universidades como de sociedades científicas de todo el mundo. A pesar de la importancia de sus descubrimientos, Joules siguió siendo un científico aislado, la mayor parte de su vida. Después de la muerte de su esposa y su hija en 1853, vivió prácticamente solo, con muy poco contacto con el mundo exterior.
Desde 1872 su salud comenzó a deteriorarse. Falleció a la edad de 70 años en su casa en Sale, Cheshire, el 11 de octubre de 1889. La unidad internacional de energía, el
calor y trabajo, el
joule, fue bautizada en su honor.
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