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1、焦耳 James Prescot Joule (1818年12月24日-1889) 。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳2、能量、功、熱的單位（J） 。
1牛頓力的作用點在力的方向上移動1米距離所作的功，即1J=1N·m |
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詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescot Joule ，1818-1889），英國著名物理學家，十八世紀，人們對熱的本質的研究走上了一條彎路，“熱質說”在物理學史上統治了一百多年。雖然曾有一些科學家對這種錯誤理論産生過懷疑，但人們一直沒有辦法解决熱和功的關係的問題，是英國自學成纔的物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳( James Prescott Joule )為最終解决這一問題指出了道路。
焦耳1818年12月24日生於英國曼徹斯特，他的父親是一個釀酒廠主。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規的教育。青年時期，在別人的介紹下，焦耳認識了著名的化學家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導。焦耳嚮他虛心學習了數學、哲學和化學，這些知識為焦耳後來的研究奠定了理論基礎。而且道爾頓教誨了焦耳理論與實踐相結合的科研方法，激發了焦耳對化學和物理的興趣。
焦耳最初的研究方向是電磁機，他想將父親的釀酒廠中應用的蒸汽機替換成電磁機以提高工作效率。1837年，焦耳裝成了用電池驅動的電磁機，但由於支持電磁機工作的電流來自鋅電池，而鋅的價格昂貴，用電磁機反而不如用蒸汽機合算。焦耳的最初目的雖然沒有達到，但他從實驗中發現電流可以做功，這激發了他進行深入研究的興趣。
1840年，焦耳把環形綫圈放入裝水的試管內，測量不同電流強度和電阻時的水溫。通過這一實驗，他發現：導體在一定時間內放出的熱量與導體的電阻及電流強度的平方之積成正比。四年之後，俄國物理學家楞次公佈了他的大量實驗結果，從而進一步驗證了焦耳關於電流熱效應之結論的正確性。因此，該定律稱為焦耳—楞次定律。
焦耳總結出焦耳—楞次定律以後，進一步設想電池電流産生的熱與電磁機的感生電流産生的熱在本質上應該是一致的。1843年，焦耳設計了一個新實驗。將一個小綫圈繞在鐵芯上，用電流計測量感生電流，把綫圈放在裝水的容器中，測量水溫以計算熱量。這個電路是完全封閉的，沒有外界電源供電，水溫的升高衹是機械能轉化為電能、電能又轉化為熱的結果，整個過程不存在熱質的轉移。這一實驗結果完全否定了熱質說。
上述實驗也使焦耳想到了機械功與熱的聯繫，經過反復的實驗、測量，焦耳終於測出了熱功當量，但結果並不精確。1843年8月21日在英國學術會上，焦耳報告了他的論文《論電磁的熱效應和熱的機械值》，他在報告中說1千卡的熱量相當於460千克米的功。他的報告沒有得到支持和強烈的反響，這時他意識到自己還需要進行更精確的實驗。
1844年，焦耳研究了空氣在膨脹和壓縮時的溫度變化，他在這方面取得了許多成就。通過對氣體分子運動速度與溫度的關係的研究，焦耳計算出了氣體分子的熱運動速度值，從理論上奠定了波義耳—馬略特和蓋—呂薩剋定律的基礎，並解釋了氣體對器壁壓力的實質。焦耳在研究過程中的許多實驗是和著名物理學家威廉·湯姆生（後來受封為開爾文勳爵，既JJ·湯姆遜）共同完成的。在焦耳發表的九十七篇科學論文中有二十篇是他們的合作成果。當自由擴散氣體從高壓容器進入低壓容器時，大多數氣體和空氣的溫度都要下降，這一現象就是兩人共同發現的。這一現象後來被稱為焦耳—湯姆生效應。
無論是在實驗方面，還是在理論上，焦耳都是從分子動力學的立場出發進行深入研究的先驅者之一。
在從事這些研究的同時，焦耳並沒有間斷對熱功當量的測量。1847年，焦耳做了迄今認為是設計思想最巧妙的實驗：他在量熱器裏裝了水，中間安上帶有葉片的轉軸，然後讓下降重物帶動葉片旋轉，由於葉片和水的摩擦，水和量熱器都變熱了。根據重物下落的高度，可以算出轉化的機械功；根據量熱器內水的升高的溫度，就可以計算水的內能的升高值。把兩數進行比較就可以求出熱功當量的準確值來。
焦耳還用鯨魚油代替水來作實驗，測得了熱功當量的平均值為423.9千克米/千卡。接着又用水銀來代替水，不斷改進實驗方法，直到1878年，這時距他開始進行這一工作將近四十年了，他已前後用各種方法進行了四百多次的實驗。他在1849年用摩擦使水變熱的方法所得的結果跟1878年的是相同的，即為423.9千克重米/千卡。一個重要的物理常數的測定，能保持三十年而不作較大的更正，這在物理學史上也是極為罕見的事。這個值當時被大傢公認為熱功當量J的值，它比現在J的公認值 ——427千克米/千卡約小0.7%。在當時的條件下，能做出這樣精確的實驗來，說明焦耳的實驗技能是多麽的高超啊！
然而，當焦耳在1847年的英國科學學會的會議上再次公佈自己的研究成果時，他還是沒有得到支持，很多科學家都懷疑他的結論，認為各種形式的能之間的轉化是不可能的。直到1850年，其他一些科學家用不同的方法獲得了能量守恆定律和能量轉化定律，他們的結論和焦耳相同，這時焦耳的工作纔得到承認。
1850年，焦耳憑藉他在物理學上作出的重要貢獻成為英國皇傢學會會員。當時他三十二歲。兩年後他接受了皇傢勳章。許多外國科學院也給予他很高的榮譽。雖然焦耳不斷進行着他的實驗測量工作，遺憾的是，他的科學創造性，特別是在物理概念方面的創造性，過早地就減少了。1875年，英國科學協會委托他更精確地測量熱功當量。他得到的結果是4.15，非常接近目前采用的值1卡＝4.184焦耳。1875年，焦耳的經濟狀況大不如前。這位曾經富有過但卻沒有一定職位的人發現自己在經濟上處於睏境，幸而他的朋友幫他弄到一筆每年200英鎊的養老金，使他得以維持中等但舒適的生活。五十五歲時，他的健康狀況惡化，研究工作減慢了。1878年當他六十歲時，焦耳發表了他的最後一篇論文。1878年，焦耳退休。
焦耳活到了七十一歲。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。後人為了紀念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。
在去世前兩年，焦耳對他的弟弟的說，“我一生衹做了兩三件事，沒有什麽值得炫耀的。”相信對於大多數物理學家，他們衹要能夠做到這些小事中的一件也就會很滿意了。焦耳的謙虛是非常真誠的。很可能，如果他知道了在威斯敏斯特教堂為他建造了紀念碑，並以他的名字命名能量單位，他將會感到驚奇的，雖然後人决不會感到驚奇。 |
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載流導體中産生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流 I 的平方、導體的電阻R、通電時間t成正比
焦耳定律可以用下面的公式表示：
推導公式：Q=U^2/R*t Q=UIt |
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焦耳，能量、功、熱的單位（J） 。
1焦耳能量相等於1牛頓力的作用點在力的方向上移動1米距離所作的功，即1J=1N·m。
也等於在地心引力影響下舉起一個重102剋的蘋果。或是1瓦的機械工作1秒的釋放的能量。 |
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焦耳定律的發現
1840年12月，焦耳在英國皇傢學會上宣讀了關於電流生熱的論文，提出電流通過導體産生熱量的定律；不久楞次也獨立地發現了同樣的定律，而被稱為焦耳-楞次定律。
熱功當量的測定
焦耳的主要貢獻是他鑽研並測定了熱和機械功之間的當量關係。這方面研究工作的第一篇論文《關於電磁的熱效應和熱的功值》，是1843年在英國《哲學雜志》第23捲第3輯上發表的。此後，他用不同材料進行實驗，並不斷改進實驗設計，結果發現儘管所用的方法、設備、材料各不相同，結果都相差不遠；並且隨着實驗精度的提高，趨近於一定的數值。最後他將多年的實驗結果寫成論文發表在英國皇傢學會《哲學學報》1850年第140捲上，其中闡明：
第一，不論固體或液體，摩擦所産生的熱量，總是與所耗的力的大小成比例。
第二，要産生使1磅水（在真空中稱量，其溫度在50～60華氏度之間）增加1華氏度的熱量，需要耗用772磅重物下降1英尺的機械功。
他精益求精，直到1878年還有測量結果的報告。他近40年的研究工作，為熱運動與其他運動的相互轉換，運動守恆等問題，提供了無可置疑的證據，焦耳因此成為能量守恆定律的發現者之一。 |
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詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescot Joule ，1817年-1889年），焦耳是英國著名物理學家。1818年12月24日生於索爾福。他父親是釀酒廠的廠主。焦耳從小體弱不能上學，在傢跟父親學釀酒，並利用空閑時詹姆斯·普雷斯科特·焦耳間自學化學、物理。他很喜歡電學和磁學，對實驗特別感興趣。後來成為英國曼徹斯特的一位釀酒師和業餘科學家。焦耳可以說是一位靠自學成纔的傑出的科學家。
焦耳最早的工作是電學和磁學方面的研究，後轉嚮對功熱轉化的實驗研究。
1866年由於他在熱學、電學和熱力學方面的貢獻，被授予英國皇傢學會柯普萊金質奬章。
1872年—1887年焦耳任英國科學促進協會主席。
1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。 |
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jiao’er
焦耳
joule
近年來國際上建議各種形式的能量(包括熱能)一律用焦耳為單位。1焦耳是指1牛頓的作用力使1kg重的物體，在力的方向上通過1米的距離所做的功，常用1000倍(千焦耳，kJ)或其106倍(兆焦耳，MJ)作為單位。1kJ＝0.239kcal。
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- : J
- n.: joule
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