Jacques Charles - Penemu Balon Hidrogen 

1.      Riwayat Hidup.

Jacques Alexandre César Charles adalah seorang, ilmuwan, matematikawan, dan penemu balon berkebangsaan Perancis. Charles dan Robert adalah orang yang pertama kali meluncurkan balon berisi gas hidrogen tak berawak di dunia pada Agustus 1783.

Kemudian pada bulan Desember 1783, Charles dan rekan rekannya, Nicolas-Louis Robert naik ke ketinggian sekitar 1.800 kaki (550 m) untuk mengemudikan balon berawak. Hidrogen digunakan pertama kali untuk mengangkat balon yang bernama Charlière (sebagai lawan Montgolfiere yang mengggunakan udara panas).

Hukum Charles, menjelaskan bagaimana gas cenderung mengembang saat dipanaskan, dirumuskan oleh Joseph Louis Gay-Lussac pada tahun 1802. Charles lahir di Beaugency-sur-Loire pada tahun 1746, ia menikah dengan Julie Françoise Bouchaud des Hérettes (1784-1817), seorang kreol wanita 37 tahun lebih muda dari dirinya. Charles meninggal di Paris pada tanggal 7 April 1823.

2.      Penerbangan Balon Hidrogen Pertama (Tanpa Awak). 

Gagasan Charles tentang hidrogen yang dapat mengangkat balon terinspirasi setelah mempelajari karya Robert Boyle, yakni Hukum Boyle yang diterbitkan 100 tahun sebelumnya. Selanjutnya dalam proyeknya, Charles bekerjasama dengan Robert bersaudara, Anne-Jean-Louis dan Nicolas, di bengkel mereka di Place des Victoires di Paris.

Mereka menemukan metodologi untuk membuat kantung kertas yang kedap udara dengan melarutkan karet dalam larutan terpenti dan dipernis. untuk membuat kantung utama, mereka menjahit lembaran sutra. Mereka menggunakan sutra merah dan putih, tetapi perubahan warna dari proses varnishing / rubberising meninggalkan hasil merah dan kuning.

Balon udara pertama yang dibangun oleh Jacques Charles dan Robert bersaudara diserang oleh warga desa di Gonesse yang merasa ketakutan. Jacques Charles dan Robert bersaudara, pertama kali di dunia meluncurkan balon yang diisi hidrogen pada tanggal 27 Agustus 1783 dari Champ de Mars (sekarang situs dari Menara Eiffel ) di sanalah Ben Franklin berada di antara kerumunan penonton. Balon itu relatif kecil, berukuran 35 meter kubik sutra berkaret, dan hanya mampu mengangkat sekitar 9 kg (20 lb). Balon tersebut diisi dengan hidrogen yang telah dibuat dengan menuangkan hampir seperempat ton asam sulfat ke dalam setengah ton besi tua. Gas hidrogen dimasukkan ke dalam balon melalui pipa, tetapi karena tidak melewati air dingin maka kesulitan besar dialami saat mengisi balon.

Karena pada saat itu banyak sekali kerumunan orang yang melihat, maka pada tanggal 26 Agustus 1783 balon secara diam-diam balon dipindahkan pada malam hari ke Champ de Mars yang berjarak 4 kilometer. Balon terbang ke utara selama 45 menit, diikuti oleh seseorang dengan menunggang kuda, lalu balon tersebut mendarat sejauh 21 kilometer di desa Gonesse, dan hancur karena dirusak oleh warga sekitar yang merasa ketakutan dengan benda aneh tersebut. Proyek ini didanai oleh dan diselenggarakan oleh Barthelemy Faujas de Saint-Fond.

3.      Penerbangan Pertama Balon Hidrogen Berawak. 

Ilustrasi kontemporer dari penerbangan pertama oleh Prof Jacques Charles dengan Nicolas-Louis Robert, 1 Desember 1783. Dilihat dari Place de la Concorde ke Tuileries Palace (hancur pada tahun 1871). Pada tanggal 1 Desember 1783 tepatnya pukul 13:45, Jacques Charles dan Robert bersaudara meluncurkan balon berawak baru dari Jardin des Tuileries di Paris. Jacques Charles didampingi oleh Nicolas-Louis Robert sebagai co-pilot.

Balon tersebut berisi 380 meter kubik hidrogen, yang dilengkapi dengan katup pelepasan hidrogen dan ditutupi dengan jaring yang dikaitkan dengan keranjang, dilengkapi dengan [asir pemberat yang digunakan untuk mengontrol ketinggian. Mereka naik ke ketinggian 1.800 kaki (550 m) dan mendarat saat matahari terbenam di Nesles-la-Vallée setelah menempuh jarak penerbangan sejauh 36 km dalam waktu 2 jam 5 menit. Jacques Charles kemudian memutuskan untuk naik lagi, tapi kali ini dia sendirian karena kapasitas hidrogen dalam balon telah berkurang.

Pada percobaan ini balon naik dengan cepat di ketinggian sekitar 3.000 meter. Charles mulai menderita sakit nyeri di telinganya sehingga dia membuka katup untuk melepaskan gas, dan turun ke tanah sekitar 3 km di Tour du Lay. Balon hidrogen kemudian disebut dengan nama Charlière untuk menghormati Jacques Charles.

Dilaporkan bahwa 400.000 penonton telah menyaksikan peluncuran tersebut, dan ratusan orang telah membayar untuk membantu membiayai pembangunan. Di antara penonton hadir pula Benjamin Franklin, perwakilan diplomatik dari Amerika Serikat. hadir pula Joseph Montgolfier. Acara ini berlangsung sepuluh hari setelah balon berawak pertama di dunia diterbangan oleh Jean-François de Rozier Pilatre menggunakan balon udara panas milik Montgolfier bersaudara.

4.      Penemuan Lainnya.

Charles mengembangkan beberapa penemuan yang berguna, termasuk katup untuk membiarkan hidrogen keluar dari balon dan perangkat lain, seperti hydrometer dan goniometer, dan meningkatkan Gravesand heliostat dan aerometer Fahrenheit .

5.      Hukum Charles.

Hukum Charles juga dikenal sebagai hukum volume, menjelaskan bagaimana gas cenderung mengembang saat dipanaskan, yang pertama kali diterbitkan oleh filsuf alam Joseph Louis Lussac pada tahun 1802, tetapi hal tersebut tidak dipublikasikan oleh Jacques Charles.

Sekitar 1787 Charles melakukan percobaan dengan mengisi 5 balon untuk volume yang sama dengan gas yang berbeda. Dia kemudian menaikkan suhu balon sampai 80 ° C, semua volume balon meningkat dengan jumlah yang sama.

Penelitian ini direferensikan oleh Gay-Lussac pada tahun 1802 ketika ia menerbitkan sebuah makalah tentang hubungan yang tepat antara volume dan temperatur gas. Hukum Charles menyatakan bahwa di bawah tekanan konstan, sebuah gas dengan volume ideal sebanding dengan suhu mutlak. Volume gas pada tekanan konstan meningkat secara linear dengan suhu gas mutlak. Rumus yang ia ciptakan adalah V 1 / T 1 = V 2 / T 2.

6.      Karir.

Jacques Charles telah terpilih untuk Académie des Sciences , pada tahun 1795, dan kemudian menjadi profesor fisika di Conservatoire des Arts et Métiers.