1889年10月11日英國物理學(xué)家焦耳逝世

1889年10月11日 英國物理學(xué)家焦耳逝世焦耳生于1818年12月24日，是19世紀(jì)英國的物理學(xué)家。他從小沒有上過學(xué)，年輕時(shí)就努力自學(xué)化學(xué)和物理，把時(shí)間全都花在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)上。后來，焦耳有機(jī)會(huì)結(jié)識(shí)了當(dāng)時(shí)的化學(xué)家道爾頓，于是他就拜道爾頓為師，虛心求教，收益很大。在焦耳年輕的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)剛發(fā)明不久，焦耳想用實(shí)驗(yàn)測(cè)定這新機(jī)器有多大效用，在經(jīng)濟(jì)上是否合算，這一思想導(dǎo)致了他后來的偉大發(fā)現(xiàn)。焦耳一生的大部分時(shí)間是在實(shí)驗(yàn)室中度過的。1840年，焦耳多次做過通電導(dǎo)體發(fā)熱的實(shí)驗(yàn)。他把通電的電阻絲放入水中，確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流強(qiáng)度的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比的關(guān)系，這個(gè)規(guī)律就叫焦耳定律。在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，焦耳繼續(xù)探討各種運(yùn)動(dòng)形式之間的能的數(shù)量和轉(zhuǎn)換的關(guān)系。1843年，焦耳宣布：自然界的能是不能毀滅的，那里消耗了機(jī)械能，總能得到相當(dāng)?shù)臒幔瑹嶂皇悄艿囊环N形式。這一宣布在當(dāng)時(shí)立刻引起轟動(dòng)。因?yàn)樗蚱屏私y(tǒng)治多年的所謂熱質(zhì)說的機(jī)械唯物論觀念。1847年，焦耳做了迄今仍被認(rèn)為是最好的實(shí)驗(yàn)：他在量熱器里裝了水，中間安上帶有葉片的轉(zhuǎn)軸，然后讓下降的重物帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，由于葉片和水的摩擦，水和量熱器都變熱了。根據(jù)重物下落的高度，以及量熱器內(nèi)水的升高的溫度，就可以計(jì)算出熱功當(dāng)量的值來。焦耳還用鯨魚油代替水來作實(shí)驗(yàn)，測(cè)得了熱功當(dāng)量的平均值為428.9千克重米/千卡。接著又用水銀來代替水，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，直到1878年，這時(shí)距他開始進(jìn)行這一工作將近40年了，他已前后用各種方法進(jìn)行了400多次的實(shí)驗(yàn)。他在1849年用摩擦使水變熱的方法所得的結(jié)果跟1878年的是相同的，即為423.9千克重米/千卡。一個(gè)重要的物理常數(shù)的測(cè)定，能保持30年而不作較大的更正，這在物理學(xué)史上也是極為罕見的事。這個(gè)值當(dāng)時(shí)被大家公認(rèn)為熱功當(dāng)量J的值，它比現(xiàn)在的J的公認(rèn)值：427千克重米/千卡約小0.7%。在當(dāng)時(shí)的條件下，能做出這樣精確的實(shí)驗(yàn)來，說明焦耳的實(shí)驗(yàn)技能十分高超。1847年在牛津召開的英國科學(xué)協(xié)會(huì)的會(huì)議上，焦耳再次宣傳自己的理論，這位不屈不撓的實(shí)驗(yàn)家，面對(duì)懷疑和非難，堅(jiān)定地聲稱各種形式的能可以定量地相互轉(zhuǎn)化。1852年，焦耳和開爾文合作，發(fā)現(xiàn)了著名的湯姆孫(即開爾文)焦耳效應(yīng)。這是一個(gè)關(guān)于氣體受壓通過窄孔后膨脹降溫的效應(yīng)，它為近代低溫工程提供了一種有效的降溫辦法。直到1850年，來自不同途徑以不同方法獲得能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的許多科學(xué)家都先后宣布了和焦耳相同的結(jié)論，焦耳所做的一切才得到了大家的公認(rèn)。1850年焦耳成了英國皇家學(xué)會(huì)