El efecto Joule y la ley de Joul son cualquiera de los diferentes efectos físicos descubiertos o caracterizados por el físico inglés James Prescott Joule . Estos efectos físicos no son los mismos, pero en la literatura se hace referencia frecuente u ocasionalmente a todos como el "efecto Joule" o la "ley Joule". Estos efectos físicos incluyen:
- " Primera ley de Joule" (calentamiento de Joule), una ley física que expresa la relación entre el calor generado y la corriente que fluye a través de un conductor.
- La segunda ley de Joule establece que la energía interna de un gas ideal es independiente de su volumen y presión, dependiendo solo de su temperatura.
- Magnetostricción , una propiedad de los materiales ferromagnéticos que hace que cambien de forma cuando se someten a un campo magnético.
- El efecto Joule-Thomson (durante la expansión Joule ), el cambio de temperatura de un gas (generalmente enfriándose) cuando se le permite expandirse libremente.
- El efecto Gough-Joule o el efecto Gow-Joule, que es la tendencia de los elastómeros a contraerse si se calientan mientras están bajo tensión.
Primera ley de Joule
Entre los años 1840 y 1843, Joule hizo un estudio cuidadoso del calor producido por una corriente eléctrica. A partir de este estudio, desarrolló las leyes de calentamiento de Joule , la primera de las cuales se conoce comúnmente como efecto Joule . La primera ley de Joule expresa la relación entre el calor generado en un conductor y el flujo de corriente, la resistencia y el tiempo. [1]
Magnetostricción
El efecto de magnetoestricción describe una propiedad de los materiales ferromagnéticos que hace que cambien de forma cuando se someten a un campo magnético. Joule informó por primera vez sobre la observación del cambio en la longitud de las varillas ferromagnéticas en 1842. [2]
Expansión de julios
En 1845, Joule estudió la expansión libre de un gas en un volumen mayor. Esto se conoció como expansión de Joule . [3] El enfriamiento de un gas al permitir que se expanda libremente se denomina ocasionalmente efecto Joule. [4]
Efecto Gough-Joule
Si una banda elástica se estira primero y luego se somete a calentamiento, se encogerá en lugar de expandirse. Este efecto fue observado por primera vez por John Gough en 1802, y fue investigado más a fondo por Joule en la década de 1850, cuando luego se conoció como el efecto Gough-Joule . [5] [6]
Ejemplos en la literatura:
- Revista Popular Science, enero de 1972: "Una pieza estirada de caucho se contrae cuando se calienta. Al hacerlo, ejerce un aumento mensurable en su tracción. Esta sorprendente propiedad del caucho fue observada por primera vez por James Prescott Joule hace unos cien años y se conoce como el efecto Joule ". [7]
- El caucho como material de ingeniería (libro), de Khairi Nagdi: "El efecto Joule es un fenómeno de importancia práctica que debe ser considerado por los diseñadores de máquinas. La forma más sencilla de demostrar este efecto es suspender un peso en una banda elástica lo suficiente para alargar al menos en un 50%. Cuando la goma elástica estirada se calienta con una lámpara de infrarrojos, no se alarga debido a la expansión térmica, como es de esperar, sino que se retrae y levanta el peso ". [8]
Ver también
Referencias
- ^ Tripulación, Henry (1910). Física general: un libro de texto elemental para universidades, 2ª edición . La Universidad de Michigan: The Macmillan Company. págs. 402–404.
- ^ Joule, JP (1847). "Sobre los efectos del magnetismo sobre las dimensiones de las barras de hierro y acero" . The London, Edinburgh y Dublin Philosophical Magazine y Journal of Science . Taylor y Francis. 30, tercera serie: 76–87, 225–241 . Consultado el 19 de julio de 2009 .Joule observó en este artículo que informó por primera vez de las mediciones en una " Conversazione " en Manchester, Inglaterra, en Annals of Electricity, Magnetism, and Chemistry (de Sturgeon) 8, 219-224 (1842).
- ^ Longair, MS (2003). Conceptos teóricos en física: una visión alternativa del razonamiento teórico en física, 2ª Ed . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 217. ISBN 978-0-521-52878-8.
- ^ "Termodinámica del enfriamiento" (PDF) . La Universidad de Sydney. 2005. Archivado desde el original (PDF) el 11 de junio de 2011 . Consultado el 22 de julio de 2009 .
- ^ "John Gough y su observación de la termodinámica del caucho" . Universidad de Yale. 1998-10-06. Archivado desde el original el 7 de junio de 2011 . Consultado el 19 de julio de 2009 .
- ^ Loadman, John (2005). Lágrimas del árbol: la historia del caucho: una maravilla moderna . Prensa de la Universidad de Oxford. pag. 165. ISBN 978-0-19-856840-7.
- ^ Kouhoupt, Rudy (enero de 1972). El calor corre . Ciencia popular . Consultado el 20 de julio de 2009 .
- ^ Nagdi, Khairi (1992). Caucho como material de ingeniería . Hanser Verlag. págs. 33–34. ISBN 978-3-446-16282-2.