科学-1889年10月11日：詹姆斯·焦耳逝世

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詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule，1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗

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由于焦耳在热学、热力学和电方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章（Copley Medal）。后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。

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焦耳在研究热的本质时，发现了热和功之间的转换关系，并由此得到了能量守恒定律，最终发展出热力学第一定律。国际单位制导出单位中，能量的单位——焦耳，就是以他的名字命名。他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。他还观测过磁致伸缩效应，发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系，也就是常称的焦耳定律。

主要成就

焦耳定律的发现

1840年12月，他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文，提出电流通过导体产生热量的定律；由于不久э.х.楞次也独立地发现了

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用公式表示如下:Q=I^2*Rt(J)

I=通过导体的电流，单位：A；

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R=导体的有效电阻，单位：Ω；

t=通电时间，单位：s.

热功当量的测定

焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。这方面研究工作的第一篇论文《关于电磁的热效应和热的功值》，是1843年在英国《哲学杂志》第23卷第3辑上发表的。此后，他用不同材料进行实验，并不断改进实验设计，结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同，结果都相差不远；并且随着实验精度的提高，趋近于一定的数值。

最后他将多年的实验结果写成论文发表在英国皇家学会《哲学学报》1850年第140卷上，其中阐明：

第一，不论固体或液体，摩擦所产生的热量，总是与所耗的力的大小成比例。

第二，要产生使1磅水（在真空中称量，其温度在50～60华氏度之间）增加1华氏度的热量，需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。他精益求精，直到1878年还有测量结果的报告。

他近40年的研究工作，为热运动与其他运动的相互转换，运动守恒等问题，提供了无可置疑的证据，焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。

焦耳-汤姆孙效应

1852年焦耳和w.汤姆孙（即开尔文）发现气体自由膨胀时温度下降的现象，被称为焦耳-汤姆孙效应。这效应在低温和气体液化方面有广泛应用。他对蒸汽机的发展作了不少有价值的工作。

人物影响

无论是在实验方面，还是在理论上，焦耳都是从分子动力学的立场出发，进行深入研

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在去世前两年，焦耳对他的弟弟的说，“我一生只做了两三件事，没有什么值得炫耀的。”相信对于大多数物理学家，他们只要能够做到这些小事中的一件也就会很满意了。焦耳的谦虚是非常真诚的。很可能，如果他知道了在威斯敏斯特教堂为他建造了纪念碑，并以他的名字命名能量单位，他将会感到惊奇，虽然后人决不会感到惊奇。

十八世纪，人们对热的本质的研究走上了一条弯路：“热质说”在物理学史上统治了一百多年。虽然曾有一些科学家对这种错误理论产生过怀疑，但人们一直没有办法解决热和功的关系的问题；是英国自学成才的物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳为最终解决这一问题指出了道路。

原文出处：http://www.6704.net/history/sjlssj/5009.html

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