1、焦耳简介焦耳 James Prescot Joule (1818-1889) 能量、功、热的单位（J） 1 牛顿力的作用点在力的方向上移动 1 米距离所作的功，即 1J=1Nm焦耳是英国著名物理学家。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( James Prescott Joule )为最终解决这一问题指出了道路。焦耳 1818 年 12 月 24 日生于英国曼彻斯特，他的父亲是一个酿酒厂主。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳
2、动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。而且道尔顿教诲了焦耳理论与实践相结合的科研方法，激发了焦耳对化学和物理的兴趣。焦耳最初的研究方向是电磁机，他想将父亲的酿酒厂中应用的蒸汽机替换成电磁机，以提高工作效率。1837 年，焦耳装成了用电池驱动的电磁机，但由于支持电磁机工作的电流来自锌电池，而锌的价格昂贵，用电磁机反而不如用蒸汽机合算。焦耳的最初目的虽然没有达到，但他从实验中发现电流可以做功，这激发了他进行深入研究的兴趣。1844 年，焦耳研究了空气在膨
3、胀和压缩时的温度变化，他在这方面取得了许多成就。通过对气体分子运动速度与温度的关系的研究，焦耳计算出了气体分子的热运动速度值，从理论上奠定了波义耳马略特和盖吕萨克定律的基础，并解释了气体对器壁压力的实质。焦耳在研究过程中的许多实验是和著名物理学家威廉汤姆生（后来受封为开尔文勋爵，即 JJ汤姆逊）共同完成的。在焦耳发表的九十七篇科学论文中，有二十篇是他们的合作成果。当自由扩散气体从高压容器进入低压容器时，大多数气体和空气的温度都要下降，这一现象就是两人共同发现的。这一现象后来被称为焦耳汤姆生效应。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究的先驱者之一。焦耳活到了七十一岁。1889 年 10 月 11 日，焦耳在索福特逝世。后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。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。
