焦耳發明了什麼東西?

焦耳的成就

焦耳 焦耳 James Prescot Joule (1818-1889)

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

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產生過懷疑，但人們一直沒有辦法解決熱和功的關係的問題，是英國自學成才的物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳( James Prescott Joule )為最終解決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。焦耳向他虛心學習了數學、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，焦耳把環形線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產生的熱與電磁機的感生電流產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。將一個小線圈繞在鐵芯上，用電流計測量感生電流，把線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，水溫的升高只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，經過反覆的實驗、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—呂薩克定律的基礎，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：他在量熱器裡裝了水，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......

焦耳定律是誰發明的？

焦耳啊，初中課本上有

焦耳的資料 30分

焦耳

百科名片

詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule；1818年12月24日－1889年10月11日），英國物理學家，出 生於曼徹斯特近郊的沙弗特（Salford）。由於他在熱學、熱力學和電方面的貢獻，皇家學會授予他最高榮譽的科普利獎章（CopleyMedal）。後人為了紀念他，把能量或功的單位命名為“焦耳”，簡稱“焦”；並用焦耳姓氏的第一個字母“J”來標記熱量。

焦耳的貢獻

焦耳(James Prescort Joule,1818～1889）英國傑出的物理學家。1818年12月24日生於曼徹斯特附近的索爾福德。父親是個富有的啤酒廠廠主。焦耳從小就跟父親參加釀酒勞動，學習釀酒技術，沒上過正規學校。16歲時和兄弟一起在著名化學家道爾頓門下學習，然而由於經常生病，學習時間並不長，但是道爾頓對他的影響極大，使他對科學研究產生了強烈的興趣。1838年他拿出一間住房開始了自己的實驗研究。他經常利用釀酒後的業餘時間，親手設計製作實驗儀器，進行實驗。焦耳一生都在從事實驗研究工作，在電磁學、熱學、氣體分子動理論等方面均作出了卓越的貢獻。他是靠自學成為物理學家的。 焦耳是從磁效應和電動機效率的測定開始實驗研究的。他曾以為電磁鐵將會成為機械功的無窮無盡的源泉，很快他發現蒸汽機的效率要比剛發明不久的電動機效率高得多。正是這些實驗探索導致了他對熱功轉換的定量研究。 從1840年起，焦耳開始研究電流的熱效應，寫成了《論伏打電所生的熱》、《電解時在金屬導體和電池組中放出的熱》等論文，指出：導體中一定時間內所生成的熱量與導體的電流的二次方和電阻之積成正比。此後不久的1842年，俄國著名物理學家楞次也獨立地發現了同樣的規律，所以被稱為焦耳－楞次定律。這一發現為揭示電能、化學能、熱能的等價性打下了基礎，敲開了通向能量守恆定律的大門。焦耳也注意探討各種生熱的自然“力”之間存在的定量關係。他做了許多實驗。例如，他把帶鐵芯的線圈放入封閉的水容器中，將線圈與靈敏電流計相連，線圈可在強電磁鐵的磁場間旋轉。電磁鐵由蓄電池供電。實驗時電磁鐵交替通斷電流各15分鐘，線圈轉速達每分鐘600次。這樣，就可將摩擦生熱與電流生熱兩種情況進行比較，焦耳由此證明熱量與電流二次方成正比，他還用手搖、砝碼下落等共13種方法進行實驗，最後得出：“使1磅水升高1°F的熱量，等於且可能轉化為把838磅重物舉高1英尺的機械力（功）”（合460千克重米每千卡）。總結這些結果，他寫出《論磁電的熱效應及熱的機械值》論文，並在1843年8月21日英國科學協會數理組會議上宣讀。他強調了自然

阿基米德、牛頓、愛因斯坦、焦耳、伏特的成就

一、阿基米德；

1、發現了浮力定律；2、證明了槓桿定律；3、提出了精確地確定物體重心的方法；4、他還認為地球是圓球狀的，並圍繞著太陽旋轉， 5、發明“阿基米德螺旋”的揚水機。

二、牛頓：

1、建立微積分；2、發現了二項式定理。3、色散試驗。並計算出不同顏色光的折射率，精確地說明了色散現象，揭開了物質的顏色之謎。4、製成了第一架反射望遠鏡；5、提出了光的“微粒說”。6、發現著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。

三、焦耳：1、發現焦耳-楞次定律；2、通過實驗否定了熱質說；3、測出了熱功當量近似值；並測得了熱功當量的平均值為423.9千克米/千卡。4、 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-呂薩克定律的基礎，並解釋了氣體對器壁壓力的實質。5、發現焦耳-湯姆遜效應。這個效應在低溫和氣體液化方面有廣泛的應用。焦耳對蒸汽機的發展也做出了不少有價值的工作。

四、愛因斯坦：

1、光電效應定律的發現。確立波粒二象性學說。解釋的光電效應，推導出光電子的最大能量同入射光的頻率之間的關係。

2、分子大小的新測定法，通過觀測由分子運動的漲落現象所產生的懸浮粒子的無規則運動，來測定分子的實際大小，證明原子的存在。

3、完整的提出了狹義相對論。狹義相對論最重要的結論是質量守恆原理失去了獨立性，他和能量守恆定律融合在一起，質量和能量是可以相互轉化的。使力學和電磁學也就在運動學的基礎上統一起來。

4、發現質能關係，為核能開發利用奠定基礎。

5、建成廣義相對論以；6、在輻射量子方面提出引力波理論，7、開創了現代宇宙學。

5.伏特：

1、製造起電盤。2、設計了一種靜電計，3、發現了沼氣。並製成了一種稱為氣體燃化的儀器，可以用電火花點燃一個封閉容器內的氣體。4、發明了伏達電堆，這是歷史上的神奇發明之一。

愛因斯坦發明有什麼

重要貢獻相對論 狹義相對論的創立： 早在16歲時，愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波，他產生了一個想法，如果一個人以光的速度運動，他將看到一幅什麼樣的世界景象呢？他將看不到前進的光，只能看到在空間裡振盪著卻停滯不前的電磁場。這種事可能發生嗎？ 與此相聯繫，他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源於希臘，用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀，笛卡爾首次將它引入科學，作為傳播光的媒質。其後，惠更斯進一步發展了以太學說，認為荷載光波的媒介物是以太，它應該充滿包括真空在內的全部空間，並能滲透到通常的物質中。與惠更斯的看法不同，牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為，發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流，粒子流衝擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說佔了上風，然而到了19世紀，卻是波動說佔了絕對優勢，以太的學說也因此大大發展。當時的看法是，波的傳播要依賴於媒質，因為光可以在真空中傳播，傳播光波的媒質是充滿整個空間的以太，也叫光以太。與此同時，電磁學得到了蓬勃發展，經過麥克斯韋、赫茲等人的努力，形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學，並從理論與實踐上將光和電磁現象統一起來，認為光就是一定頻率範圍內的電磁波，從而將光的波動理論與電磁理論統一起來。以太不僅是光波的載體，也成了電磁場的載體。直到19世紀末，人們企圖尋找以太，然而從未在實驗中發現以太。 但是，電動力學遇到了一個重大的問題，就是與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。關於相對性原理的思想，早在伽利略和牛頓時期就已經有了。電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架，但在解釋運動物體的電磁過程時卻遇到了困難。按照麥克斯韋理論，真空中電磁波的速度，也就是光的速度是一個恆量，然而按照牛頓力學的速度加法原理，不同慣性系的光速不同，這就出現了一個問題：適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學？例如，有兩輛汽車，一輛向你駛近，一輛駛離。你看到前一輛車的燈光向你靠近，後一輛車的燈光遠離。按照麥克斯韋的理論，這兩種光的速度相同，汽車的速度在其中不起作用。但根據伽利略理論，這兩項的測量結果不同。向你駛來的車將發出的光加速，即前車的光速=光速+車速；而駛離車的光速較慢，因為後車的光速=光速-車速。麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖。我們如何解決這一分歧呢？ 19世紀理論物理學達到了巔峰狀態，但其中也隱含著巨大的危機。海王星的發現顯示出牛頓力學無比強大的理論威力，電磁學與力學的統一使物理學顯示出一種形式上的完整，並被譽為“一座莊嚴雄偉的建築體系和動人心絃的美麗的廟堂”。在人們的心目中，古典物理學已經達到了近乎完美的程度。德國著名的物理學家普朗克年輕時曾向他的老師表示要獻身於理論物理學，老師勸他說：“年輕人，物理學是一門已經完成了的科學，不會再有多大的發展了，將一生獻給這門學科，太可惜了。” 愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。在伯爾尼專利局的日子裡，愛因斯坦廣泛關注物理學界的前沿動態，在許多問題上深入思考，並形成了自己獨特的見解。在十年的探索過程中，愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論，特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的，但是有一個問題使他不安，這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現，所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現，除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外，以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。於是他想到：以太絕對參照系是必要的嗎？電磁場一定要有荷載物嗎？ 愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作，並從哲學中吸收思想營養，他......