Эффект Джоуля

Эффект Джоуля и закон Джоуля — это любой из нескольких различных физических эффектов, открытых или охарактеризованных английским физиком Джеймсом Прескоттом Джоулем . Эти физические эффекты не одинаковы, но все они часто или иногда упоминаются в литературе как «эффект Джоуля» или «закон Джоуля». Эти физические эффекты включают в себя:

« Первый закон Джоуля » (Джоулев нагрев), физический закон, выражающий связь между выделяемым теплом и током, протекающим через проводник.
Второй закон Джоуля гласит, что внутренняя энергия идеального газа не зависит от его объема и давления и зависит только от его температуры.
Магнитострикция — свойство ферромагнитных материалов, которое заставляет их изменять свою форму под воздействием магнитного поля.
Эффект Джоуля (во время расширения Джоуля ), изменение температуры газа (обычно при охлаждении), когда ему позволяют свободно расширяться.
Эффект Джоуля -Томсона , изменение температуры газа, когда он проталкивается через клапан или пористую пробку , сохраняя при этом его изоляцию, чтобы не происходило теплообмена с окружающей средой.
Эффект Гоу-Джоуля или эффект Гоу-Джоуля, который представляет собой тенденцию эластомеров сжиматься при нагревании, когда они находятся под напряжением.

первый закон Джоуля

Между 1840 и 1843 годами Джоуль тщательно изучал тепло, выделяемое электрическим током. На основе этого исследования он разработал законы нагревания Джоуля , первый из которых обычно называют эффектом Джоуля . Первый закон Джоуля выражает связь между теплом, выделяемым в проводнике, и током, сопротивлением и временем. ^[1]

Магнитострикция

Эффект магнитострикции описывает свойство ферромагнитных материалов, которое заставляет их изменять свою форму под воздействием магнитного поля. Джоуль впервые сообщил о наблюдении изменения длины ферромагнитных стержней в 1842 году. ^[2]

Джоулево расширение

В 1845 году Джоуль изучил свободное расширение газа в больший объем. Это стало известно как расширение Джоуля . ^[3] Охлаждение газа за счет свободного расширения иногда называют эффектом Джоуля. ^[4]

Эффект Гофа – Джоуля

Если эластичную ленту сначала растянуть, а затем подвергнуть нагреву, она скорее сожмется, чем расширится. Этот эффект впервые наблюдался Джоном Гофом в 1802 году и далее исследовался Джоулем в 1850-х годах, когда он затем стал известен как эффект Гофа-Джоуля . ^[5]^[6]
Примеры в литературе:

Журнал Popular Science, январь 1972 г.: «Растянутый кусок резины сжимается при нагревании. При этом его натяжение заметно увеличивается. Это удивительное свойство резины было впервые обнаружено Джеймсом Прескоттом Джоулем около ста лет назад и известно. как эффект Джоуля ». ^[7]
Каучук как инженерный материал (книга), Хайри Нагди: « Эффект Джоуля — это явление практического значения, которое должны учитывать конструкторы машин. Самый простой способ продемонстрировать этот эффект — подвешивать на резиновой ленте груз, достаточный, чтобы удлинить ее на не менее 50%. Когда инфракрасная лампа нагревает растянутую резинку, она не удлиняется из-за теплового расширения, как можно было бы ожидать, а втягивается и поднимает вес». ^[8]

См. также

Эффект Джоуля – Томсона

Ссылки

^ Экипаж, Генри (1910). Общая физика: элементарный учебник ДЛЯ ВУЗов, 2-е издание . Мичиганский университет: Компания Macmillan. стр. 402–404.
^ Джоуль, JP (1847). «О влиянии магнетизма на размеры железных и стальных стержней» . Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 30, Третья серия. Тейлор и Фрэнсис: 76–87, 225–241 . Проверено 19 июля 2009 г. Джоуль заметил в этой статье, что он впервые сообщил об измерениях в « Conversazione » в Манчестере, Англия, в «Анналах электричества, магнетизма и химии» (Стерджена) 8, 219–224 (1842).
^ Лонгэйр, Миссисипи (2003). Теоретические концепции в физике: альтернативный взгляд на теоретические рассуждения в физике, 2-е изд . Издательство Кембриджского университета. п. 217. ИСБН 978-0-521-52878-8 .
^ «Термодинамика охлаждения» (PDF) . Университет Сиднея. 2005. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2011 г. Проверено 22 июля 2009 г.
^ «Джон Гоф и его наблюдения за термодинамикой резины» . Йельский университет. 06.10.1998. Архивировано из оригинала 7 июня 2011 г. Проверено 19 июля 2009 г.
^ Лоудман, Джон (2005). Слезы дерева: история каучука — современное чудо . Издательство Оксфордского университета. п. 165. ИСБН 978-0-19-856840-7 .
^ Куупт, Руди (январь 1972 г.). Тепловые пробеги . Популярная наука . Проверено 20 июля 2009 г.
^ Нагди, Хайри (1992). Резина как инженерный материал . Его издательство. стр. 33–34. ISBN 978-3-446-16282-2 .

[1] Экипаж, Генри (1910). Общая физика: элементарный учебник ДЛЯ ВУЗов, 2-е издание . Мичиганский университет: Компания Macmillan. стр. 402–404.

[2] Джоуль, JP (1847). «О влиянии магнетизма на размеры железных и стальных стержней» . Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 30, Третья серия. Тейлор и Фрэнсис: 76–87, 225–241 . Проверено 19 июля 2009 г. Джоуль заметил в этой статье, что он впервые сообщил об измерениях в « Conversazione » в Манчестере, Англия, в «Анналах электричества, магнетизма и химии» (Стерджена) 8, 219–224 (1842).

[3] Лонгэйр, Миссисипи (2003). Теоретические концепции в физике: альтернативный взгляд на теоретические рассуждения в физике, 2-е изд . Издательство Кембриджского университета. п. 217. ИСБН 978-0-521-52878-8 .

[4] «Термодинамика охлаждения» (PDF) . Университет Сиднея. 2005. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2011 г. Проверено 22 июля 2009 г.

[5] «Джон Гоф и его наблюдения за термодинамикой резины» . Йельский университет. 06.10.1998. Архивировано из оригинала 7 июня 2011 г. Проверено 19 июля 2009 г.

[6] Лоудман, Джон (2005). Слезы дерева: история каучука — современное чудо . Издательство Оксфордского университета. п. 165. ИСБН 978-0-19-856840-7 .

[7] Куупт, Руди (январь 1972 г.). Тепловые пробеги . Популярная наука . Проверено 20 июля 2009 г.

[8] Нагди, Хайри (1992). Резина как инженерный материал . Его издательство. стр. 33–34. ISBN 978-3-446-16282-2 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]