objevitel · 4 min čtení
James Prescott Joule
1818–1889 · Manchester
Proč pivovarník z Manchesteru míchal vodu závažím a hlídal teploměr na setinu stupně?
Kdy jsem žil
Žil jsem před 140 lety. Barevná čárka jsem já, ostatní jsou další objevitelé z Akademie.
Můj příběh
Já jsem James Prescott Joule ze Salfordu u Manchesteru. Táta měl pivovar a já jsem v něm měl pracovat. Do školy jsem nechodil, jako kluk jsem byl slabý na záda, a tak k nám chodili učitelé domů. Jeden z nich byl John Dalton, který vymyslel, že se všechno skládá z atomů. Naučil mě jednu věc: nevěř, měř. S bratrem jsme prý zkoušeli, jak velkou ránu z elektřiny vydržíme, a pak jsme ji zkusili i na služce. Tohle doma nedělej.
V pivovaru jsem si zařídil laboratoř. Nejdřív jsem chtěl vyměnit parní stroj za elektromotor na baterie. Spočítal jsem si to a vyšlo, že zinek v bateriích stojí mnohem víc než uhlí pod kotlem. Zato jsem při tom zjistil něco jiného: drát, kterým teče proud, se ohřívá, a ohřívá se přesně podle toho, jak silný proud je. Bylo mi dvacet dva a dnes se tomu říká Jouleův zákon.
A pak ta hlavní otázka: kolik tepla vznikne z práce? Do nádoby s vodou jsem dal lopatkové kolo. Kolo točila šňůra se závažím, které pomalu klesalo k zemi. Závaží dolů, lopatky míchají, voda se ohřeje, ale jen o kousíček. Proto jsem měl teploměr, který ukázal i dvě setiny stupně. Pokus jsem opakoval stovky krát a pořád vycházelo totéž: stejná práce, stejné teplo. Práce a teplo jsou jedno zboží v jiném obalu. Prý jsem i na svatební cestě v Alpách měřil, jestli je voda dole pod vodopádem teplejší než nahoře. Měla by být, jen o kousek.
Když jsem to v roce 1843 řekl na sjezdu vědců, nikdo neposlouchal. O čtyři roky později v Oxfordu mi dali jen pár minut, ale z lavice se ozval mladý William Thomson, později lord Kelvin, a ptal se dál. Stali se z nás přátelé. Společně jsme ukázali, že energie se nevytrácí, jen mění podobu, a našli, že plyn se při rozpínání ochlazuje. Na tom dnes běží každá lednice. Jednotka energie se jmenuje joule.
Moje klíče
Operace, které v Akademii vysvětluji já.
Kam jsem ještě sáhl
Chlazení
S Thomsonem jsme nechali stlačený plyn protékat úzkou zátkou. Za ní byl chladnější. Tomu se říká Jouleův–Thomsonův jev a je to důvod, proč funguje lednice, mrazák i klimatizace a proč se dá vzduch zkapalnit.
Magnetismus
Železná tyč se o vlásek prodlouží, když ji zmagnetuješ. Změřil jsem to v roce 1842 a dnes se tomu říká magnetostrikce. Proto starý transformátor v lampě bzučí: železo uvnitř se stokrát za sekundu natáhne a zase smrskne.
Teploměry
Bez přesného teploměru bych nezměřil nic. S výrobcem přístrojů Dancerem z Manchesteru jsme dělali teploměry, které ukázaly dvě setiny stupně. Tehdy je nikdo lepší neměl. V pivovaru jsem se naučil, že teplota rozhoduje, jestli se pivo povede.
Věděl jsi, že…
Jednotku joule schválili vědci na sjezdu v Paříži v roce 1889, ještě za mého života. Umřel jsem o pár měsíců později v Sale u Manchesteru.
Vyšlo mi, že na ohřátí jednoho gramu vody o jeden stupeň je potřeba asi 4,2 joulu práce. To číslo se od té doby skoro nezměnilo a dnes ho najdeš na obalu každé sušenky, kde se kalorie přepočítávají na jouly.
Na stejnou myšlenku, že energie se nevytrácí, přišli ve stejné době v Německu lékař Mayer a fyzik Helmholtz. Já jsem ji jako první změřil na váhy a teploměr.
Trik navíc
Jak vysoký vodopád ohřeje vodu o stupeň
Litr vody, tedy 1 kg, spadne z jednoho metru: to je 10 joulů. Na ohřátí litru vody o jeden stupeň je potřeba 4 200 joulů. Dělení: 4 200 ÷ 10 = 420. Vodopád vysoký 420 metrů ohřeje vodu dole o jeden stupeň, kdyby se cestou neztratilo ani trochu tepla do vzduchu. Proto jsem na té svatební cestě naměřil skoro nic: vodopád nebyl dost vysoký a voda stříkala všude kolem.
Kde mě potkáš
Mise, kde jsou šifry na moje klíče.
Sousedé v čase
Napsal Klub nadaných dětí · aktualizováno 18. září 2026
Příběh máš. Teď klíč a zámek.