Jacques Charles: Biografia e Contribuições

Jacques Charles (1746-1823) foi um físico, químico, matemático, inventor, aeronauta e acadêmico francês reconhecido pela invenção do balão de ar quente movido a gás hidrogênio, em colaboração com os irmãos Robert.

Esse dispositivo lhe permitiu atravessar o céu francês no primeiro vôo tripulado por um humano a mais de um quilômetro de altura, superando o modelo proposto por Montgolfier anos antes na distância percorrida, altura e tempo que permaneciam no ar.

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Sua relação científica com os irmãos Robert foi muito prolífica, o que permitiu a Charles projetar e desenvolver algumas partes e elementos importantes do balão de ar quente, como é conhecido na era moderna.

Por sua pesquisa na área da aeronáutica relacionada à propulsão com gases inflamáveis, neste caso o hidrogênio, Charles conseguiu dar luz ao que hoje é conhecido como Lei de Charles, sendo esta a sua contribuição mais destacada para a física .

Biografia

Jacques Alexandre César Charles nasceu na pequena cidade de Beaugency, localizada em Loiret, França, em 12 de novembro de 1746.

Poucas informações são tratadas sobre sua família e ambiente. O que se sabe é que sua educação era bastante gratuita, com muito pouca aproximação à ciência, embora ele tivesse acesso ao estudo da matemática básica e a alguns experimentos simples.

Na juventude, ele se mudou para Paris, onde um de seus primeiros empregos foi uma pequena posição em um escritório de finanças do Ministério das Finanças da cidade, cargo que ocupou até uma crise do governo que o levou a ser afastado.

A influência de Benjamin Franklin

Mais tarde, em 1779, Benjamin Franklin visitou a capital francesa como embaixador dos Estados Unidos, que foi um grande evento para Charles, uma vez que ele foi atraído pelas pesquisas e invenções de Franklin. Isso marcou o início de seu interesse no estudo científico experimental.

Apenas dezoito meses depois, Charles trabalhou satisfatoriamente dando palestras sobre física experimental inspiradas em Franklin, que mais tarde se tornou seu tutor de pesquisa. Charles demonstrou com exemplos muito práticos as conclusões de seus estudos, o que o atraiu seguidores.

Parentesco com Luís XVI

A invenção do Charlière (aeróstato a gás) e sua ascensão no país em 1783, permitiu-lhe ganhar o favor do monarca da época, Luís XVI, que concedeu a Charles uma posição privilegiada no Louvre para desenvolver sua pesquisa, além de de financiamento para suas invenções.

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Sua permanência no Louvre permitiu a formulação, em 1787, de uma de suas contribuições mais destacadas: a lei do gás ideal.

Em 1785, ele foi eleito membro da Royal Academy of Sciences. Foi professor no Conservatório de Artes e Ofícios da área de física experimental e, em 1816, tornou-se presidente da turma em sua área de estudo na Academia, instituição onde também era bibliotecário.

Vida em casal e morte

Ele foi casado com uma jovem muito bonita chamada Julie-Françoise Bouchard desde 1804. Treze anos depois, essa jovem morreu após combater uma doença prolongada.

As razões da morte deste famoso cientista são desconhecidas, mas sabe-se que Jacques Charles morreu em Paris em 7 de abril de 1823.

Contribuições

Dentro do alcance de sua pesquisa, as contribuições pelas quais Jacques Charles é mais conhecido têm a ver com o uso de hidrogênio para impulsionar um balão.

Lei de Charles

Seguindo sua linha de estudo baseada no comportamento dos gases, Jacques Charles formulou a lei que atualmente é conhecida como Lei de Charles ou Lei dos Gases Ideais, na qual sustenta que o volume correspondente a um gás varia conforme a temperatura muda ao qual ele está sendo submetido.

Esta lei estabelece que a altas temperaturas o gás se expande e a baixas temperaturas o gás é comprimido. A relação entre o volume desse gás e a pressão não foi publicada por Charles, mas por Joseph Louis Gay-Lussac, anos depois e após suas próprias observações e estudos sobre o trabalho de Charles.

Em 1802, Gay-Lussac fundou os estudos de Charles, que agora são conhecidos como Lei de Charles e Gay-Lussac. Essa lei é nomeada dessa maneira por sua complementaridade e serviu de base para os estudos de Kelvin duas décadas depois.

Publicações

Charles escreveu alguns artigos sobre eletricidade devido à influência que Franklin exercia sobre sua vida acadêmica, mas, acima de tudo, publicou artigos com a matemática como tema central.

O balão Charlière

Esse artefato foi um recorde, já que em dezembro de 1783, Charles foi o primeiro humano a realizar um vôo com mais de 1000 metros de altura. Foi nas Tulherias, com uma grande audiência de espectadores, incluindo Benjamin Franklin.

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O Charlière tinha dimensões de quase 10 metros de altura, era feito de malha elástica e cores vivas e brilhantes. Certas melhorias foram introduzidas neste dispositivo que excederam o modelo anterior de Charles e, é claro, o proposto pelos Montgolfiers.

Jacques Charles confiou na pesquisa realizada anos atrás pelo físico britânico Henry Cavendish, relacionada ao comportamento do ar e à descoberta de que o hidrogênio é mais leve que o ar.

Charles deduziu que “ar inflamável” (hidrogênio) seria a maneira mais eficiente de elevar o globo a uma altura maior e, além disso, permitiria que ele permanecesse mais tempo no ar.

Voos populares

As notícias de balões voadores tripulados se espalharam por toda a Europa, o que causou uma febre geral na população, empolgada por voar em um balão. A Espanha foi o segundo país a ser infectado com essa moda.

Então, os ingleses, os Escoses e os italianos não resistiram à inovação francesa, que teve um boom tão grande que mais de 180 vôos tripulados foram feitos no continente europeu. Também vale dizer que foi uma moda efêmera devido à quantidade de acidentes que causou.

Invenções

Partes do globo

Seu fascínio pela aeronáutica permitiu-lhe desenvolver uma série de invenções muito importantes na fabricação moderna de balões, entre as quais algumas das principais partes do globo movido a hidrogênio podem ser destacadas.

É o caso da linha de válvulas, que permite à tripulação do balão liberar gás hidrogênio para a descida do navio.

Outra parte desenvolvida por Charles foi o apêndice, que fornece a fuga do hidrogênio expandido e, assim, evita que o saco do balão se quebre.

A gôndola, que nada mais é do que uma cesta de vime na qual a tripulação do navio está indo, também foi uma inovação total no design do mundo, já que anteriormente eles não tinham um espaço onde o tripulante poderia estar.

Megagascope

Entre outros artefatos desenvolvidos por Jacques Charles, o megascope também pode ser mencionado, uma ferramenta útil na projeção de imagens ampliadas.

Medidor de densidade

Ele também destacou o densímetro, conhecido como hidrômetro. É um artefato de vidro projetado para medir a densidade relativa de líquidos, que pode ser calibrado para uso em várias indústrias e com escalas específicas.

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Na vinificação, esse artefato é usado para determinar o grau de maceração em que um vinho é encontrado.

Na indústria de laticínios, o densímetro é usado para medir a cremosidade do leite. Nesta indústria, é conhecido pelo nome de lactômetro; Também é conhecido por outros nomes, como saccharometer e bafômetro, entre outros.

Goniômetro

O goniômetro de reflexão é usado para medir ou construir ângulos na mineralogia, especialmente para medir ângulos em cristais de diferentes faces. Também é usado para determinar o tipo de cristal.

Em topografia e engenharia, o goniômetro é usado para medir ângulos e triangular; Além disso, permite determinar a latitude de uma estrela com cálculos simples.

O goniômetro também é usado em astronomia para medir o diâmetro de estrelas ou galáxias, e em geodésia é usado para triangulação do território na criação de mapas.

Dado curioso

Alguns biógrafos acreditam que Jacques Charles não realizou tudo o que lhe é atribuído, mas pode ter estado envolvido em uma confusão com outro de seus contemporâneos, conhecido como Charles, o geômetro.

Dizem que Charles conhecia apenas o básico da área de matemática e que todos os artigos nessa área foram realmente escritos pelo geômetro, que atuou como professor de Dinâmica de líquidos na Academia desde 1785.

A confusão entre esses caracteres pode ter ocorrido porque dados sólidos sobre o geômetro Charles são completamente desconhecidos. Portanto, alguns afirmam que Jacques Charles pode ter mentido sobre sua admissão na Academia; No entanto, esta informação não foi confirmada.

Referências

  1. “Charles, Jacques-Alexandre-César” na Enciclopédia. Retirado em 27 de agosto de 2018 de Encyclopedia: encyclopedia.com
  2. Dobberpuhl, David A. “Jacques Charles” em Química Explicou Fundamentos e Aplicações. Retirado em 27 de agosto de 2018 de Chemistry Explained: chemistryexplained.com
  3. “O balão de ar quente e a conquista dos céus” na National Geographic Spain. Retirado em 27 de agosto de 2018 da National Geographic Spain: nationalgeographic.com.es
  4. “Charles, Jacques Alexandre César” na Enciclopédia Universalis França. Retirado em 27 de agosto de 2018 de Encyclopedia Universalis France: universalis.fr
  5. “Lei de Charles” na Enciclopédia Britânica. Retirado em 27 de agosto de 2018 da Encyclopedia Britannica: britannica.com

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