焦耳生于1818年12月24日，是19世纪英国的物理学家。焦耳的父亲是酿酒厂的厂主，焦耳5岁时，医生发现他的脊柱侧弯。以后7年，他多次在医院接受矫正。身体的缺陷使焦耳休学在家，并利用空闲时间自学化学、物理。之后，他有机会结识了当时的化学家道尔顿，于是他就拜道尔顿为师，虚心求教，逐渐走上了科学实验的路。

　　焦耳后来以实验精确著名，但初期的实验并不顺利。一次，他研究伏特电池时，曾因为漏电将一匹马差点电死，也曾将一个酿酒厂的工人电晕。还有一次在研究回声测距时，被射出的火药烧光了眉毛。

　　焦耳一生的大部分时间是在实验室中度过的。1840年，焦耳多次做过通电导体发热的实验。他把通电的电阻丝放入水中，确定了电流产生的热量跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比的关系，这个规律就叫焦耳定律。

　　在这一发现的基础上，焦耳继续探讨各种运动形式之间的能的数量和转换的关系。1843年，焦耳宣布：自然界的能是不能毁灭的，哪里消耗了机械能，总能得到相当的热，热只是能的一种形式。这一结论在当时立刻引起轰动。因为它打破了统治多年的所谓热质说的机械唯物论观念。

　　1847年，焦耳做了迄今仍被认为是最好的实验：他在量热器里装了水，中间安上带有叶片的转轴，然后让下降的重物带动叶片旋转，由于叶片和水的摩擦，水和量热器都变热了。根据重物下落的高度，以及量热器内水升高的温度，就可以计算出热功当量的值来。

　　焦耳还用鲸鱼油代替水来做实验，测得了热功当量的平均值为428.9千克重米/千卡。接着又用水银来代替水，不断改进实验方法，直到1878年，这时距他开始进行这一工作将近30年，他已前后用各种方法进行了400多次实验。他在1847年用摩擦使水变热的方法所得的结果跟1878年的实验结果是相同的，即为423.9千克重米/千卡。一个重要的物理常数的测定，能保持30年而不作较大的更正，这在物理学史上也是极为罕见的事。这个值当时被大家公认为热功当量J的值，它比现在的J的公认值：427千克重米/千卡约小0.7%。在当时的条件下，能做出这样精确的实验来，说明焦耳的实验技能十分高超。#p#分页标题#e#

　　1847年，在牛津召开的英国科学协会的会议上，焦耳再次宣传自己的理论，这位不屈不挠的实验家，面对怀疑和非难，坚定地声称各种形式的能可以定量地相互转化。1852年，焦耳和开尔文合作，发现了著名的汤姆孙(即开尔文)—焦耳效应。这是一个关于气体受压通过窄孔后膨胀降温的效应，它为近代低温工程提供了一种有效的降温办法。

　　直到1850年，来自不同途径以不同方法获得能量守恒和转化定律的许多科学家都先后宣布了和焦耳相同的结论，焦耳所做的一切才得到了大家的公认。1850年焦耳成了英国皇家学会的会员。

　　焦耳也最早提出了能源危机的概念。1843年，焦耳以蒸汽发动机为研究对象，他发现当时最佳的“可尼斯蒸汽发动机”所产生的热量换算成做功的机械能量，竟然是发动机实际做功的十倍。因此，蒸汽发动机90%的做功能量是以热的形式浪费掉了，最佳发动机的做功功率只有十分之一。这篇研究报告招致工业界长期的攻击，甚至到1860年仍有人批评，焦耳只会用发动机做实验，却无法制造更高效率的发动机。焦耳对这些攻击都未争辨，他注意的是人类更长远的危机——能源枯竭。当时，焦耳就计算出英国的煤储藏量，推算在1965年，英国就会无煤可用，他建议国家要不断地寻找取得能源的新方式。

　　焦耳还用热的角度去探索宇宙的奥秘。他仔细地计算陨石在大气摩擦中产生的热，发现地球上空大气层的厚度，刚好能提供足够的摩擦阻力，将大部分的陨石化为灰尘，保护地球上的生命。焦耳写道：“这个大自然，机械、化学与生物能量在时空上不断地互相影响着，但是宇宙仍然维持着次序，并且清楚、准确的运转，不管其间有多少能量复杂的变化，宇宙仍是稳定和谐的。”#p#分页标题#e#

焦耳热功当量实验_热爱实验的焦耳与热功当量

http://m.921716.com/tansuofaxian/9317.html