Jacques Charles - Jacques Charles

Jacques Charles
Portrait du physicien Charles.jpg
Retrato de Adélaïde Labille-Guiard , c. 1798
Nascer 12 de novembro de 1746 ( 1746-11-12 )
Faleceu 7 de abril de 1823 (com 76 anos) ( 1823-04-08 )
Nacionalidade francês
Conhecido por Lei de charles
Carreira científica
Campos física
matemática
balão de ar quente
Instituições Académie des Sciences

Jacques Alexandre César Charles (12 de novembro de 1746 - 7 de abril de 1823) foi um inventor , cientista , matemático e balonista francês . Charles não escreveu quase nada sobre matemática, e muito do que foi creditado a ele foi devido ao confundimento com outro Jacques Charles, também membro da Academia de Ciências de Paris, entrando em 12 de maio de 1785. Ele às vezes era chamado de Charles, o Geômetro . (Veja JB Gough, Charles the Obscure, Isis 70, # 254, pgs 576–579) Charles e os irmãos Robert lançaram o primeiro balão de gás não tripulado cheio de hidrogênio do mundo em agosto de 1783; então, em dezembro de 1783, Charles e seu co-piloto Nicolas-Louis Robert ascenderam a uma altura de cerca de 1.800 pés (550 m) em um balão de gás tripulado. Seu uso pioneiro de hidrogênio para elevação levou a esse tipo de balão a ser chamado de Charlière (em oposição a um Montgolfière que usava ar quente).

A lei de Charles , que descreve como os gases tendem a se expandir quando aquecidos, foi formulada por Joseph Louis Gay-Lussac em 1802, mas ele a creditou ao trabalho não publicado de Jacques Charles.

Charles foi eleito para a Académie des Sciences em 1795 e, posteriormente, tornou-se professor de física na Académie de Sciences .

Biografia

Charles nasceu em Beaugency-sur-Loire em 1746. Casou-se com Julie Françoise Bouchaud des Hérettes (1784-1817), uma mulher crioula 37 anos mais jovem que ele. Consta que o poeta Alphonse de Lamartine também se apaixonou por ela, e ela foi a inspiração para Elvire em sua Meditação Poética autobiográfica de 1820 "Le Lac" ("O Lago"), que descreve em retrospecto o amor fervoroso compartilhado por um casal do ponto de vista do homem enlutado. Charles sobreviveu a ela e morreu em Paris em 7 de abril de 1823.

Vôos de balão de hidrogênio

Primeiro balão de hidrogênio

O balão construído por Jacques Charles e os irmãos Robert é atacado por aldeões aterrorizados em Gonesse. Alguns deles até começaram a atacá-lo porque não estavam acostumados a voar.

Charles concebeu a ideia de que o hidrogênio seria um agente de elevação adequado para balões tendo estudado o trabalho da Lei de Boyle de Robert Boyle , publicada 100 anos antes, em 1662, e de seus contemporâneos Henry Cavendish , Joseph Black e Tiberius Cavallo . Ele projetou o artesanato e depois trabalhou em conjunto com os irmãos Robert , Anne-Jean e Nicolas-Louis, para construí-lo em sua oficina na Place des Victoires em Paris. Os irmãos inventaram a metodologia para o saco de gás leve e hermético, dissolvendo borracha em uma solução de terebintina e envernizando as folhas de seda que foram costuradas para formar o envelope principal. Eles usaram tiras alternadas de seda vermelha e branca, mas a descoloração do processo de envernizamento / emborrachamento deixou um resultado vermelho e amarelo.

Jacques Charles e os irmãos Robert lançaram o primeiro balão cheio de hidrogênio do mundo em 27 de agosto de 1783, do Champ de Mars , (agora o local da Torre Eiffel ), onde Ben Franklin estava entre a multidão de curiosos. O balão era comparativamente pequeno, uma esfera de 35 metros cúbicos de seda emborrachada, e apenas capaz de levantar cerca de 9 kg (20 libras). Estava cheio de hidrogênio produzido pelo derramamento de quase um quarto de tonelada de ácido sulfúrico em meia tonelada de sucata de ferro. O gás hidrogênio foi alimentado no balão por meio de tubos de chumbo ; mas como não passou pela água fria, houve grande dificuldade em encher o balão completamente (o gás estava quente na hora da produção, mas ao esfriar no balão ele se contraiu). Boletins diários de progresso foram publicados sobre a inflação; e a multidão foi tão grande que no dia 26 o balão foi levado secretamente à noite para o Champ de Mars, a uma distância de 4 quilômetros.

O balão voou para o norte por 45 minutos, perseguido por caçadores a cavalo, e pousou a 21 quilômetros de distância na aldeia de Gonesse, onde os camponeses locais supostamente aterrorizados o destruíram com forcados ou facas. O projeto foi financiado por uma assinatura organizada por Barthelemy Faujas de Saint-Fond .

Primeiro voo de balão de hidrogênio tripulado

Primeiro vôo de um balão de ar a gás em 1 de dezembro de 1783
Ilustração contemporânea do primeiro voo do Prof. Jacques Charles com Nicolas-Louis Robert, 1º de dezembro de 1783. Visto da Place de la Concorde ao Palácio das Tulherias (destruído em 1871)

Às 13:45 (ou 13:45) em 1 de dezembro de 1783 Jacques Charles e os irmãos Robert lançaram um novo balão tripulado no Jardin des Tuileries, em Paris. Jacques Charles estava acompanhado por Nicolas-Louis Robert como co-piloto do balão cheio de hidrogênio de 380 metros cúbicos. O envelope foi equipado com uma válvula de liberação de hidrogênio e coberto com uma rede na qual a cesta foi suspensa. O lastro de areia foi usado para controlar a altitude. Eles ascenderam a uma altura de cerca de 1.800 pés (550 m) e pousaram ao pôr do sol em Nesles-la-Vallée após um vôo de 2 horas e 5 minutos cobrindo 36 km. Os caçadores a cavalo, liderados pelo Duque de Chartres , seguraram a embarcação enquanto Charles e Nicolas-Louis desciam.

Jacques Charles decidiu então subir novamente, mas desta vez sozinho porque o balão havia perdido parte de seu hidrogênio. Desta vez, ele subiu rapidamente a uma altitude de cerca de 3.000 metros, onde viu o sol novamente. Ele começou a sentir dores nos ouvidos, então ele "fez uma válvula" para liberar o gás e desceu para pousar suavemente a cerca de 3 km de distância em Tour du Lay  [ fr ] . Ao contrário dos irmãos Robert, Charles nunca mais voou, embora um balão de hidrogênio tenha passado a ser chamado de Charlière em sua homenagem.

É relatado que 400.000 espectadores testemunharam o lançamento, e que centenas pagaram uma coroa cada para ajudar a financiar a construção e receber acesso a um "recinto especial" para uma "visão de perto" da decolagem. Entre a multidão do "gabinete especial" estava Benjamin Franklin , o representante diplomático dos Estados Unidos da América . Também presente estava Joseph Montgolfier, a quem Charles homenageou pedindo-lhe para lançar o pequeno balão piloto verde brilhante para avaliar o vento e as condições meteorológicas.

Este evento ocorreu dez dias após o primeiro voo de balão tripulado do mundo por Jean-François Pilâtre de Rozier usando um balão de ar quente dos irmãos Montgolfier . Simon Schama escreveu em Citizens :

O principal colaborador científico de Montgolfier foi M. Charles, ... que foi o primeiro a propor o gás produzido pelo vitríolo em vez da queima de palha e madeira úmida que ele havia usado em voos anteriores. O próprio Carlos também estava ansioso para subir, mas havia sofrido um veto firme do rei, que desde os primeiros relatórios observava o progresso dos voos com grande atenção. Ansioso com os perigos de uma fuga inaugural, o rei propôs então que dois criminosos fossem enviados em uma cesta, e Carlos e seus colegas ficaram indignados.

Dirigível de Meusnier

Outras atividades de balonismo

O próximo projeto de Jacques Charles e os irmãos Robert foi construir uma nave alongada e dirigível que seguisse as propostas de Jean Baptiste Meusnier (1783-85) para um balão dirigível. O projeto incorporou a ballonnet interna de Meusnier (células de ar), um leme e um método de propulsão.

Jacques Charles optou por nunca voar nesta nave, mas em 15 de julho de 1784 os irmãos voaram por 45 minutos de Saint-Cloud a Meudon com M. Collin-Hullin e Louis Philippe II, o duque de Chartres em La Caroline . Estava equipado com remos para propulsão e direção, mas se mostraram inúteis. A ausência de uma 'válvula de liberação de gás' significou que o duque teve que cortar a 'rede de balão' para evitar a ruptura quando atingiram uma altitude de cerca de 4.500 metros (14.800 pés).

Em 19 de setembro de 1784, os irmãos Robert e M. Collin-Hullin voaram por 6 horas e 40 minutos, cobrindo 186 km de Paris a Beuvry perto de Béthune . Este foi o primeiro vôo a mais de 100 km.

Invenções

Charles desenvolveu várias invenções úteis, incluindo uma válvula para deixar o hidrogênio sair do balão e outros dispositivos, como o hidrômetro e o goniômetro refletivo , e aprimorou o heliostato de Gravesand e o aerômetro de Fahrenheit . Além disso, ele confirmou os experimentos elétricos de Benjamin Franklin .

Lei de charles

A lei de Charles (também conhecida como a lei dos volumes), que descreve como os gases tendem a se expandir quando aquecidos, foi publicada pela primeira vez pelo filósofo natural Joseph Louis Gay-Lussac em 1802, mas ele a creditou ao trabalho não publicado de Jacques Charles, e nomeou a lei em sua honra.

Por volta de 1787, Charles fez um experimento em que encheu 5 balões com o mesmo volume com gases diferentes. Ele então aumentou a temperatura dos balões para 80 ° C e percebeu que todos aumentaram de volume na mesma proporção. Este experimento foi referenciado por Gay-Lussac em 1802 quando ele publicou um artigo sobre a relação precisa entre o volume e a temperatura de um gás. A lei de Charles afirma que, sob pressão constante, o volume de um gás ideal é proporcional à sua temperatura absoluta. O volume de um gás a pressão constante aumenta linearmente com a temperatura absoluta do gás. A fórmula que ele criou foi V 1 / T 1  = V 2 / T 2 .

Carreira

Jacques Charles foi eleito para a American Philosophical Society em 1786 e para a Académie des Sciences , em 1795. Posteriormente, tornou-se professor de física no Conservatoire des Arts et Métiers .

Comemoração

Uma estela em Nesles-la-Vallée marca o vôo Charles-Robert de 1 de dezembro de 1783. 49.1385 ° N 2.171 ° E Imagem da estela comemorativa49 ° 08′19 ″ N 2 ° 10′16 ″ E /  / 49,1385; 2,171

O Coupe Charles et Robert foi um evento internacional de balonismo que aconteceu em 1983 em paralelo com a Copa Gordon Bennett .

Veja também

Referências

links externos