物理世界之最:最早测定热功当量的人——詹姆斯·普雷斯科特·焦耳

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詹姆斯·普雷斯科特·焦耳是英国物理家,1818年12月24日生于英国索尔福,他从小体弱不能上学,是一位自学成才的科学家。19世纪40年代,他对当时很流行的“热质说”持怀疑态度,认为热是能的一种形式,并为此做了大量实验。

焦耳最主要的贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。自1840年之后,焦耳多次发表文章,先后介绍了4种测定热功当量的方法,其中之一就是用通电金属丝放在水中加热。根据电流做的功和水获得的热量来计算当量。他发现:通电导体所产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。这就是后来以他的名字命名的焦耳定律。

关于热功当量关系最著名的是1847年发表的用摩擦加热液体的实验,在这个实验中,焦耳测得热功当量的平均值为423.9千克·米/千卡,和现在公认值427千克·米/千卡非常接近。他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。

由于焦耳在热学、电学和热力学方面的贡献,1866年他被授予皇家学会科普莱金质奖章。1872~1887年焦耳任英国科学促进协会主席,1889年10月11日在塞拉逝世。

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