英国杰出的物理学家。1818年12月24日焦耳出生于曼彻斯特附近的索尔福德，父亲是富有的酿酒厂厂主。焦耳从小跟父亲参加酿酒劳动，并利用空闲时间自学化学和物理，幼年没有在正规学校学习。他16岁时在著名化学家道尔顿门下学习，虽然学习时间不长，但使他对科学研究产生了强烈的兴趣。他喜欢电学和磁学，一生都在从事实验研究，后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和自学成才的杰出科学家。
焦耳早期从事电学和磁学方面的研究，后来转向功热转化的实验研究。1840年12月他在英国皇家学会宣读了关于电流通过导体时产生热量的论文。不久俄国科学家楞次也独立地发现了同样的规律，后来被称为焦耳—楞次定律。这一发现为揭示电能、化学能、热能的等价性打下了基础。
焦耳的主要贡献是他多年研究并测定了热和机械功之间的热功当量关系。1843年发表了这方面研究的首篇论文《关于电磁热效应和热的功值》。他强调了自然界的能是等量转换，不会消灭的，哪里消耗了机械能或电磁能，总在某些地方能得到相当的热。1840～1879年焦耳用了近40年的时间，不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了400多次实验，得出结论：热功当量是一个普适常量，与做功方式无关。这一实验结果，为能量守恒与转换定律提供了无可置疑的证据。
1852年焦耳和W.汤姆孙（即开尔文）合作进行了多孔塞实验，发现自由膨胀时温度下降的物理现象，称为焦耳－汤姆孙效应，这个效应在低温技术和气体液化方面有广泛的应用。他对蒸汽机的发展作了不少有价值的工作，还第一次计算了有关气体分子的速度。
焦耳年轻的时候，是永动机热席卷欧洲大陆的时代，很多人钻进了永动机的迷宫,
设计方案，制作机械，但没有一个成功者。焦耳也曾狂热地追求永动机，消磨了他全部的业余时间。这样多次的反复失败，引起了焦耳的深思，最后转向了实实在在的科学研究。经过勤奋的科学研究实践终于找到了热功当量，建立能量守恒定律，从而彻底否定了永动机。
焦耳科学研究的道路并不平坦。当他证实热是一种能量交换的形式，各种形式的能量可以互相转化时，当时一些大科学家都表示怀疑和不信任。但他以百折不挠的精神，终于使自己的成果获得了科学界的公认。国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。此外与焦耳名字相联系的有：焦耳－楞次定律，焦耳气体自由膨胀实验，焦耳－汤姆孙效应，焦耳热功当量实验，焦耳热等。1866年因为他在电学、热学和热力学方面杰出贡献，焦耳被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。
|
(2014-09-12 08:42:01) 
加载中…