domingo, 6 de noviembre de 2022
viernes, 4 de noviembre de 2022
JOULE, James Prescott
JOULE, James Prescott
• 24 de diciembre de
1818, Salford, Lancanshire (Inglaterra).
† 11 de octubre de
1889, Sale, Cheshire (Inglaterra).
Físico británico que determinó el
equivalente mecánico del calor y el principio de conservación de la energía.
Desarrolló la expresión de la potencia eléctrica disipada en una resistencia
eléctrica.
Era hijo de un opulento
cervecero. De joven gozó de poca salud, por lo que recibió una educación con
profesores particulares; uno de sus maestros fue el gran químico inglés Dalton,
padre de la Química moderna. Comenzó muy joven realizando experimentos
eléctricos; de hecho, a los dieciocho años (en 1837) construyó una máquina electromagnética
que describió en la revista: Sturgeon´s Annals of Electricity. Dos años más
tarde descubrió el hecho de que hay un valor límite para la magnetización de un
trozo de hierro y determinó su valor numérico para diversos valores de la
corriente de excitación.
Fue un fanático en lo referente a
las medidas.
En 1840 había logrado obtener la
fórmula que lleva su nombre (ley de Joule), que determina la potencia disipada en
una resistencia eléctrica, señalando que la cantidad de calor desprendida era proporcional
a la resistencia del conductor y al cuadrado de la corriente eléctrica.
Después de muchos experimentos,
en 1847, presentó una Memoria en la que calculaba el equivalente mecánico del
calor.
Para calcularlo, utilizó unos
pesos que en su caída movían unas paletas en el interior de un pequeño
recipiente de agua (calorímetro), midiendo con un termómetro el aumento de la
temperatura del agua y también la velocidad de los pesos al llegar al suelo. De
este modo la energía mecánica perdida era la diferencia entre la energía
potencial inicial de los pesos y su energía cinética al final de la caída. El equivalente
mecánico del calor lo obtenía dividiendo dicha energía por la cantidad de calor
desprendido. Las principales revistas científicas no quisieron publicar este trabajo;
por lo que se vio obligado a dar una conferencia ante un público arisco; entre
los asistentes estaba William Thomson, que a la sazón tenía veintitrés años, que
elogió el trabajo y apoyó los resultados, lo que abrió a Joule las puertas del mundo
científico y la amistad con el futuro Lord Kelvin. Aunque Joule reconoció el
principio de conservación de la energía, el primero en presentarla en forma general
y que llevó el honor de descubrirla fue el alemán Helmholtz. En 1852, en
colaboración con William Thomson, descubrió el efecto Joule-Thomson,
consistente en que la temperatura de un gas disminuye cuando se expande sin
realizar trabajo.
Este efecto se utiliza en
refrigeración y en la industria de licuefacción de los gases.
Premiado en 1849 con la medalla
Copley de la Royal Society por su célebre trabajo, On the Mechanical Equivalent
of Heat (sobre el equivalente mecánico del calor).
Doctor Honoris Causa de las
Universidades de Oxford y Edimburgo. En honor a Joule se dio su nombre a la
unidad de trabajo o energía en el sistema internacional de unidades (julio, en
español).
El cráter lunar Joule posee ese
nombre su honor
LENZ, Heinrich Friedich Emil
LENZ, Heinrich Friedich Emil
• 12 de febrero de 1804, Dorpat (Rusia).
† 10 de febrero de 1865, Roma (Italia).
Físico ruso que completó la ley
de inducción magnética de Faraday, señalando que la corriente inducida se opone
al flujo inductor. Demostró que la resistencia eléctrica variaba con la
temperatura.
Después de estudiar en el
instituto con unas excelentes calificaciones (1820), Lenz ingresó en la Universidad
de Dorpat para estudiar Física y Química. En 1828 le eligieron ayudante
científico junior de la Academia de Ciencias de San Petersburgo.
Sus investigaciones en
electromagnetismo comenzaron en 1831, al poco de descubrirse la ley de Faraday,
y continuaron hasta 1858. Se le debe la ley que lleva su nombre completando, de
este modo, el principio de inducción de Faraday, que señala que una corriente
inducida por un campo magnético variable siempre produce efectos que se oponen
al campo inductor.
Lenz leyó esta ley en noviembre de
1833, en una memoria presentada en la Academia de San Petersburgo que llevaba por
título Ueber die Bestimmung der Richtung der durch elektrodynamische Vertheilung
erregten galvanischen Ströme.
La ley incluye el principio de
reversibilidad de las máquinas eléctricas, que pueden funcionar como generador
o como motor; Lenz lo demostró con la máquina de Pixii en 1838. La misma ley
explica el fenómeno de la reacción del inducido, descubierta por Lenz en 1847
haciendo ensayos con la máquina de Stöhrer. En el periodo 1842-1843, Lenz
determinó la ley de acción térmica de la corriente (con independencia de
Joule), demostrando que la cantidad de calor obtenida estaba limitada por el
proceso químico de la batería.
Lenz también demostró el aumento
de la resistencia eléctrica de un conductor metálico cuando se eleva la temperatura
del mismo. Lenz fue catedrático de Física en la Escuela Naval Militar
(1835-1841), la Academia de Artillería (1848-1861), el Instituto Central
Pedagógico (1851- 1859) y en la Universidad de San Petersburgo (1836-1865). En
esta universidad fue Decano del Departamento de Física y Química y más tarde
Rector de la Universidad.
Escribió un excelente Manual de Física
en 1864. Fue preceptor de los hijos del zar Nicolás I y murió durante un viaje a
Italia.
El cráter lunar Lents lleva este
nombre en su memoria.
KIRCHHOFF, Gustav Robert
KIRCHHOFF, Gustav Robert
• 12 de marzo de 1824, Königsberg (Prusia).
† 17 de octubre de 1887, Berlín (Alemania).
Físico alemán que demostró, en
1845, siendo todavía estudiante, las leyes de los circuitos eléctricos que
llevan su nombre. Descubrió, con Bunsen, el análisis espectral, que permite
identificar un elemento químico por el color de su llama.
Estudió Matemáticas en
Königsberg. En 1845, siendo aún estudiante, amplió la ley de Ohm a conductores
de dos dimensiones y demostró las leyes que llevansu nombre y que relacionan
las corrientes, tensiones y resistencias en los circuitos eléctricos. En 1848,
y basándose, como Ohm, en la obra de Fourier (teoría del calor) estableció la
teoría general del paso de la electricidad en los conductores de tres
dimensiones. En 1847 le nombraron Privatdozent (profesor sin salario) de la
Universidad de Berlín, y tres años más tarde aceptó el puesto de Catedrático de
Física de la Universidad de Breslau. En 1854 le nombraron Catedrático de Física
en Heilderberg. En esta universidad demostró (1859) la ley fundamental de la
radiación electromagnética para todos los cuerpos materiales. La relación entre
el poder emisivo y el de absorción para cada radiación es una función universal
que depende únicamente de la temperatura y la longitud de onda. Kirchhoff hizo
este descubrimiento trabajando con Bunsen, cuando estudiaban el espectro óptico
de los elementos químicos, lo que daría lugar a lo que se denominaría después
análisis espectral (1860). Demostraron que cuando un elemento químico se
calienta hasta la incandescencia emite una luz con un color característico; al
hacer pasar esta luz por un prisma, se produce un patrón de longitudes de onda
propio de cada elemento. Aplicando esta técnica, Kirchhoff y Bunsen identificaron
elementos como el cesio (1860) y el rubidio (1861).
Kirchhoff propuso el nombre de
radiación de cuerpo negro en 1862. Es responsable de dos conjuntos de leyes
fundamentales, en la teoría clásica de circuitos eléctricos y en la emisión
térmica. Aunque ambas se denominan Leyes de Kirchhoff, probablemente esta
denominación es más común en el caso de las Leyes de Kirchhoff de la ingeniería
eléctrica.
En 1874 obtuvo la cátedra de
Física Matemática en la Universidad de Berlín.
Hizo también importantes aportaciones
en elasticidad, teoría mecánica del calor y óptica.
Kirchhoff es conocido por ser el
primero en explicar las líneas oscuras del espectro del Sol como resultado de
la absorción de longitudes de onda particulares conforme la luz pasa a través
de los gases presentes en la atmósfera solar, revolucionando con ello la
astronomía.
Con Clara, su primera esposa,
tuvo tres hijos y dos hijas, que crio solo al morir Clara en 1869, labor que se
le dificultó con una discapacidad que le obligó a pasar gran parte de su vida
en muletas o en silla de ruedas. En 1872 se casó con Luise Brömmel, originaria
de Goslar, en Heidelberg, lugar en el que permaneció a pesar de recibir ofertas
de otras universidades.
A medida que su salud empeoraba,
le resultaba más difícil practicar la experimentación, y por ello en 1875,
cuando le fue ofrecida la cátedra de física matemática en Berlín, la aceptó,
puesto que le permitía continuar haciendo contribuciones a la enseñanza y la
investigación teórica sin que afectara su precaria salud. Su tratado más
conocido, publicado después de que dejara la cátedra en Berlín, es su obra
maestra de cuatro volúmenes Vorlesungen über mathematische Physik (1876-1894).
El cráter lunar Kirchhoff lleva
este nombre en su memoria.
El asteroide (10358) Kirchhoff
también conmemora su nombre
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