焦耳的发现导致了他的发展机械理论的热和焦耳定律,定量描述的热能产生电能的电路的电阻。最初许多19世纪科学家焦耳的工作持怀疑态度,但事实证明他的努力的现代理解热力学的基础。的SI单位工作,焦耳,是为纪念他的重要的科学贡献。
英国人,焦耳出生12月24日,1818年,在索尔福德,兰开夏郡。他的家庭很富裕家庭啤酒业务的成功。作为一个青少年,焦耳开始研究与著名化学家约翰·道尔顿在曼彻斯特大学的,但突然恶化道尔顿的健康过早地结束了修养。尽管他们短时间在一起,道尔顿强调定量实验对焦耳有持久的影响的科学技术。焦耳继续他的教育的指导下约翰·戴维斯,他ayx亚洲成立了皇家维多利亚美术馆的鼓励和实践科学的说明。
焦耳最早的科学兴趣有关电磁引擎和蒸汽机相比他们的力量和弱点。他参与家族酿酒厂帮助直接关注这个领域,因为更高效的发动机可以大幅提高企业的盈利能力。焦耳的第一个发表论文“描述一个电磁引擎”,出现在1838年上电。不高兴,他发现蒸汽机似乎比电磁发动机在工作中更好的生产可用时,他开始了一个实验性的旅程中,他试图改善电磁引擎的性能在装置通过改变铁的安排。
焦耳的致力于实验最终导致他制定1840年的法律,现在以他的名字命名。根据焦耳定律,热量生成在一个电线电流的平方乘以电阻成正比。法律通常是写成P =我2R,在那里P等于功率损耗,我安培的电流,R电阻在欧姆。焦耳包括论文中的法律“伏打电生产的热”缩写形式发表英国皇家学会学报》上。然而,作者的青年和他人的看法,他只是一个业余爱好者使众多的社会成员立即意识到焦耳的工作的重要性。
凉爽的接待他并没有阻止焦耳,他推进了额外的实验涉及电力和热能。不久之后,他开始演讲在皇家维多利亚画廊,到1843年开始公开推测能量的可兑换性。同年,他发表了他的早期计算的工作量需要产生一个单位的热量称为机械的热。在他的职业生涯中,焦耳不断完善他的方法确定的力学等效热量和反复精制单元的值。他最后的计算单位约772英尺磅的力,也就是说,根据焦耳,所需的热量升高温度一磅的水相当于一个华氏度和可转换为机械力可以举起772磅约一英尺高。
在1840年代末,焦耳阿米莉亚格兰姆斯结婚。不久之后,焦耳的同时代的人变得更容易接受他的工作,很大程度上是由于他的熟人和协作威廉汤姆逊,后来更多地以开尔文勋爵著称。汤姆森,曾目睹一个焦耳的讲座英国科学促进协会非常感兴趣他的热力学实验。然而他还关心他们显然与当时的被广泛接受的冲突热量的理论安托万最初提议,说热的存在是一种流体从温暖流入冷却器的身体。对应焦耳-汤姆逊在过去的许多年,以及额外的实验(汤森)一些建议和改进技术,最终导致汤森完全支持焦耳热的力学理论。他们彼此协会也导致的发现焦耳-汤姆逊效应,这一现象在气体允许自由扩展经历温度的变化。焦耳-汤姆逊效应为制冷行业的出现奠定了基础。
在他职业生涯的后期,焦耳受到的关注和赞誉他早年的保留。1850年,出版后他的一个最一致的计算力学等效热,焦耳成为皇家协会的一员,他在1852年获得皇家奖章,1870年科普利奖章。不同的高等院校,包括都柏林三一学院、牛津大学、爱丁堡大学授予他荣誉学位,皇家艺术协会的负责人给予他艾伯特奖章(1880)。
然而,一些争议包围焦耳的热力学工作的优先级。德国物理学家,朱利叶斯·罗伯特·冯·梅尔声称,他提议热量和功相等的至少一年之前焦耳宣布机械热论。为了帮助解决问题尽可能少的敌意,焦耳最终承认梅尔的早些时候要求发展理论主张自己的优先级在实验证实了这一理论。尽管让步,然而,大多数出版物已经给定的主要识别焦耳,家中去世10月11日,1889年。
