تأثير جول

يُشير مصطلحا "تأثير جول" و "قانون جول" إلى مجموعة من التأثيرات الفيزيائية المختلفة التي اكتشفها أو وصفها الفيزيائي الإنجليزي جيمس بريسكوت جول . لا تتطابق هذه التأثيرات الفيزيائية، ولكنها تُشار إليها في كثير من الأحيان أو أحيانًا في المراجع العلمية باسم "تأثير جول" أو "قانون جول". وتشمل هذه التأثيرات الفيزيائية ما يلي:

• " قانون جول الأول " (تسخين جول)، وهو قانون فيزيائي يعبر عن العلاقة بين الحرارة المتولدة والتيار المتدفق عبر موصل.
• ينص قانون جول الثاني على أن الطاقة الداخلية للغاز المثالي مستقلة عن حجمه وضغطه، وتعتمد فقط على درجة حرارته.
• الانفعال المغناطيسي ، وهي خاصية للمواد المغناطيسية الحديدية التي تتسبب في تغيير شكلها عند تعرضها لمجال مغناطيسي.
• تأثير جول (أثناء تمدد جول )، وهو تغير درجة حرارة الغاز (عادة التبريد) عندما يُسمح له بالتمدد بحرية.
• تأثير جول -طومسون ، وهو تغير درجة حرارة الغاز عند دفعه عبر صمام أو سدادة مسامية مع الحفاظ على عزله بحيث لا يتم تبادل الحرارة مع البيئة.
• تأثير غوف -جول أو تأثير غو-جول، وهو ميل المواد المطاطية إلى الانكماش عند تسخينها أثناء تعرضها للشد.

بين عامي 1840 و1843، درس جول بدقة الحرارة الناتجة عن التيار الكهربائي . ومن خلال هذه الدراسة، وضع قوانين جول للتسخين ، ويُشار إلى أولها عادةً باسم تأثير جول . يُعبّر قانون جول الأول عن العلاقة بين الحرارة المتولدة في موصل وتدفق التيار والمقاومة والزمن. ^{[ 1 ]}

تصف ظاهرة التمغنط الانفعالي خاصية للمواد المغناطيسية الحديدية التي تتسبب في تغيير شكلها عند تعرضها لمجال مغناطيسي. وقد أبلغ جول لأول مرة عن ملاحظة التغير في طول القضبان المغناطيسية الحديدية في عام 1842. ^{[ 2 ]}

في عام 1845، درس جول التمدد الحر للغاز في حجم أكبر، وهو ما عُرف لاحقًا بتمدد جول . ^{[ 3 ]} ويُشار أحيانًا إلى تبريد الغاز عن طريق السماح له بالتمدد بحرية بتأثير جول. ^{[ 4 ]}

إذا تم شد شريط مطاطي أولاً ثم تسخينه، فإنه سينكمش بدلاً من أن يتمدد. وقد لاحظ جون غوف هذه الظاهرة لأول مرة عام 1802، ثم درسها جول في خمسينيات القرن التاسع عشر، حيث عُرفت حينها باسم تأثير غوف-جول . ^{[ 5 ] [ 6 ]} أمثلة من الأدبيات:

• مجلة العلوم الشعبية، يناير 1972: " تنكمش قطعة من المطاط الممدودة عند تسخينها. وعند قيامها بذلك، فإنها تُحدث زيادة قابلة للقياس في قوة شدها. وقد لاحظ جيمس بريسكوت جول هذه الخاصية المدهشة للمطاط لأول مرة منذ حوالي مائة عام، وتُعرف باسم تأثير جول ." ^{[ 7 ]}
• المطاط كمادة هندسية (كتاب)، بقلم خيري ناجدي: " تأثير جول ظاهرة ذات أهمية عملية يجب على مصممي الآلات أخذها في الاعتبار. أبسط طريقة لتوضيح هذا التأثير هي تعليق ثقل على شريط مطاطي يكفي لإطالته بنسبة 50% على الأقل. عندما يسخن مصباح الأشعة تحت الحمراء الشريط المطاطي الممدود، فإنه لا يطول بسبب التمدد الحراري ، كما هو متوقع، بل ينكمش ويرفع الثقل." ^{[ 8 ]}

• تأثير جول-طومسون