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焦耳发明

发布时间:2021-08-18 09:17:30

⑴ 焦耳的主要贡献是什么

焦耳

焦耳(James Prescort Joule,1818~1889)英国杰出的物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德。父亲是个富有的啤酒厂厂主。焦耳从小就跟父亲参加酿酒劳动,学习酿酒技术,没上过正规学校。16岁时和兄弟一起在著名化学家道尔顿门下学习,然而由于老师有病,学习时间并不长,但是道尔顿对他的影响极大,使他对科学研究产生了强烈的兴趣。1838年他拿出一间住房开始了自己的实验研究。他经常利用酿酒后的业余时间,亲手设计制作实验仪器,进行实验。焦耳一生都在从事实验研究工作,在电磁学、热学、气体分子动理论等方面均作出了卓越的贡献。他是靠自学成为物理学家的。

焦耳是从磁效应和电动机效率的测定开始实验研究的。他曾以为电磁铁将会成为机械功的无穷无尽的源泉,很快他发现蒸汽机的效率要比刚发明不久的电动机效率高得多。正是这些实验探索导致了他对热功转换的定量研究。

从1840年起,焦耳开始研究电流的热效应,写成了《论伏打电所生的热》、《电解时在金属导体和电池组中放出的热》等论文,指出:导体中一定时间内所生成的热量与导体的电流的二次方和电阻之积成正比。此后不久的1842年,俄国著名物理学家楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳-楞次定律。这一发现为揭示电能、化学能、热能的等价性打下了基础,敲开了通向能量守恒定律的大门。焦耳也注意探讨各种生热的自然“力”之间存在的定量关系。他做了许多实验。例如,他把带铁芯的线圈放入封闭的水容器中,将线圈与灵敏电流计相连,线圈可在强电磁铁的磁场间旋转。电磁铁由蓄电池供电。实验时电磁铁交替通断电流各15分钟,线圈转速达每分钟600次。这样,就可将摩擦生热与电流生热两种情况进行比较,焦耳由此证明热量与电流二次方成正比,他还用手摇、砝码下落等共13种方法进行实验,最后得出:“使1磅水升高1°F的热量,等于且可能转化为把838磅重物举高1英尺的机械力(功)”(合460千克重米每千卡)。总结这些结果,他写出《论磁电的热效应及热的机械值》论文,并在1843年8月21日英国科学协会数理组会议上宣读。他强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的,哪里消耗了机械能或电磁能,总在某些地方能得到相当的热。这对于热的动力说是极好的证明与支持。因此引起轰动和热烈的争议。

为了进一步说服那些受热质说影响的科学家,他表示:“我打算利用更有效和更精确的装置重做这些实验。”以后他改变测量方法,例如,将压缩一定量空气所需的功与压缩产生的热量作比较确定热功当量;利用水通过细管运动放出的热量来确定热功当量;其中特别著名的也是今天仍可认为是最准确的桨叶轮实验。通过下降重物带动量热器中的叶片旋转,叶片与水的摩擦所生的热量由水的温升可准确测出。他还用其他液体(如鲸油、水银)代替水。不同的方法和材料得出的热功当量都是423.9千克重·米每千卡或趋近于423.85千克重·米每千卡。

在1840~1879年焦耳用了近40年的时间,不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了400多次实验,得出结论:热功当量是一个普适常量,与做功方式无关。他自己1878年与1849年的测验结果相同。后来公认值是427千克重·米每千卡。这说明了焦耳不愧为真正的实验大师。他的这一实验常数,为能量守恒与转换定律提供了无可置疑的证据。

1847年,当29岁的焦耳在牛津召开的英国科学协会会议上再次报告他的成果时,本来想听完后起来反驳的开尔文勋爵竟然也被焦耳完全说服了,后来两人合作得很好,共同进行了多孔塞实验(1852),发现气体经多孔塞膨胀后温度下降,称为焦耳-汤姆孙效应,这个效应在低温技术和气体液化方面有广泛的应用。焦耳的这些实验结果,在1850年总结在他出版的《论热功当量》的重要著作中。他的实验,经多人从不同角度不同方法重复得出的结论是相同的。1850年焦耳被选为英国皇家学会会员。此后他仍不断改进自己的实验。恩格斯把“由热的机械当量的发现(迈尔、焦耳和柯尔丁)所导致的能量转化的证明”列为19世纪下半叶自然科学三大发现的第一项。

⑵ 科学家焦耳曾经是个永动机米奠定了什么定律

科学家焦耳和科学家楞次共同奠定了焦耳-楞次定律。

⑶ 焦耳的贡献有哪些

1840年12月,他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文,提出电流通过导体产生热量的定律;由于不久 э . х . 楞次 也独立地发现了同样的定律,而被称为焦耳-楞次定律。

焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。这方面研究工作的第一篇论文《关于电磁的热效应和热的功值》,是1843年在英国《哲学杂志》第23卷第3辑上发表的。

1852年焦耳和w. 汤姆孙(即开尔文)发现气体自由膨胀时温度下降的现象,被称为焦耳-汤姆孙效应。这效应在低温和气体液化方面有广泛应用。他对蒸汽机的发展作了不少有价值的工作。

(3)焦耳发明扩展阅读

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),出生于曼彻斯特近郊的沙弗特,英国物理学家,英国皇家学会会员。

由于焦耳在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(Copley Medal)。后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。

焦耳在研究热的本质时,发现了热和功之间的转换关系,并由此得到了能量守恒定律,最终发展出热力学第一定律。国际单位制导出单位中,能量的单位——焦耳,就是以他的名字命名。

他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。他还观测过磁致伸缩效应,发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系,也就是常称的焦耳定律。

⑷ 焦耳定律的由来

在焦耳年轻的时候,电动机刚发明不久,焦耳想用实验测定这新机器有多大效用,在经济上是否合算,这一思想导致了他后来的伟大发现。
焦耳一生的大部分时间是在实验室中度过的。1840年,焦耳多次做过通电导体发热的实验。他把通电的电阻丝放入水中,确定了电流产生的热量跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比的关系,这个规律就叫焦耳定律。
在这一发现的基础上,焦耳继续探讨各种运动形式之间的能的数量和转换的关系。1843年,焦耳宣布:自然界的能是不能毁灭的,那里消耗了机械能,总能得到相当的热,热只是能的一种形式。这一宣布在当时立刻引起轰动。因为它打破了统治多年的所谓热质说的机械唯物论观念。
1847年,焦耳做了迄今仍被认为是最好的实验:他在量热器里装了水,中间安上带有叶片的转轴,然后让下降的重物带动叶片旋转,由于叶片和水的摩擦,水和量热器都变热了。根据重物下落的高度,以及量热器内水的升高的温度,就可以计算出热功当量的值来。
焦耳还用鲸鱼油代替水来作实验,测得了热功当量的平均值为428.9千克重米/千卡。接着又用水银来代替水,不断改进实验方法,直到1878年,这时距他开始进行这一工作将近40年了,他已前后用各种方法进行了400多次的实验。他在1849年用摩擦使水变热的方法所得的结果跟1878年的是相同的,即为423.9千克重米/千卡。一个重要的物理常数的测定,能保持30年而不作较大的更正,这在物理学史上也是极为罕见的事。这个值当时被大家公认为热功当量J的值,它比现在的J的公认值:427千克重米/千卡约小0.7%。在当时的条件下,能做出这样精确的实验来,说明焦耳的实验技能十分高超。
1847年在牛津召开的英国科学协会的会议上,焦耳再次宣传自己的理论,这位不屈不挠的实验家,面对怀疑和非难,坚定地声称各种形式的能可以定量地相互转化。1852年,焦耳和开尔文合作,发现了著名的汤姆孙(即开尔文)—焦耳效应。这是一个关于气体受压通过窄孔后膨胀降温的效应,它为近代低温工程提供了一种有效的降温办法。
直到1850年,来自不同途径以不同方法获得能量守恒和转化定律的许多科学家都先后宣布了和焦耳相同的结论,焦耳所做的一切才得到了大家的公认。1850年焦耳成了英国皇家学会的会员。
焦耳于1889年10月11日逝世,后人为了纪念他,在国际单位制中,把功和能的单位定为“焦耳”。

⑸ 焦耳的贡献

焦耳一般指詹姆斯·普雷斯科特·焦耳。

主要贡献:
焦耳定律的发现
1840年12月,他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文,提出电流通过导体产生热量的定律;由于不久 э . х . 楞次 也独立地发现了同样的定律,而被称为焦耳-楞次定律。

热功当量的测定
焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。这方面研究工作的第一篇论文《关于电磁的焦耳热效应和热的功值》,是1843年在英国《哲学杂志》第23卷第3辑上发表的。此后,他用不同材料进行实验,并不断改进实验设计,结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同,结果都相差不远;并且随着实验精度的提高,趋近于一定的数值。最后他将多年的实验结果写成论文发表在英国皇家学会《哲学学报》1850年第140卷上,其中阐明:第一,不论固体或液体,摩擦所产生的热量,总是与所耗的力的大小成比例。第二,要产生使1磅水(在真空中称量,其温度在50~60华氏度之间)增加1华氏度的热量,需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。他精益求精,直到1878年还有测量结果的报告。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。

焦耳-汤姆孙效应
1852年焦耳和w. 汤姆孙(即开尔文)发现气体自由膨胀时温度下降的现象,被称为焦耳-汤姆孙效应。这效应在低温和气体液化方面有广泛应用。他对蒸汽机的发展作了不少有价值的工作。

⑹ 焦耳定律是谁发明的

爱因斯坦——提出相对论
爱迪生——发明N多,主要是电灯,留声机。
安培——发现电流
贝尔——发明电话
法拉第——发现电磁感应
富兰克林——发现雷电是放电现象
伽利略——发现摆的等时性;发现第一运动定律
焦耳——提出焦耳定律
瓦特——发明蒸汽机
牛顿——第二运动定律

⑺ 爱因斯坦,爱迪生,安培,贝尔,法拉第,富兰克林,伽利略,焦耳,瓦特,牛顿都发明了什么,发现了什么

帕斯卡 牛顿
帕斯卡《1623--1662〉,法国数学家,物理学家,哲学家,近代概率论者的奠基者,他提出一个关于液体压力的定律,后人称为帕斯卡定律,科学界铭记帕斯卡的功绩,国际单位规定压强 单位 为帕斯卡。另外,他建立的直觉主义原则对于后来的一些哲学家,如 卢梭 和 柏格森 等 都有影响。

这样一个伟大人物,他也是一个基督徒,他是一个宗教圣徒似人物。在《1651--1654》年间,他写了大量的宗教著作,晚年的他,一直过着虔诚的基督徒的生活。

牛顿《1643--1727〉》英国的物理学家,数学家,天文学家,,他是最伟大的科学巨匠,他是历史上最伟大的科学家。

这样的一个智者,在他的晚年写了大量的神学著作,表现对上帝的虔诚。他也为他的信仰,和众多无神论者的科学家产生了对立的关系。可以说,牛顿是一位众所周知的基督徒。

笛卡儿

牛顿曾说;如果我看得比迪卡要远,是因为我站在巨人的肩膀上."
解析几何创立者笛卡儿
和众多的科学家一样除牛顿外并列为处于世界第
二伟大的科学家的地位. 这 位 大科学家 和牛顿也在证明上帝的存在,在他的<<思辩哲学>>中,他三论上帝的存在.

哥白尼 富兰克林 <值得注意的是,在中国作家所介绍的哥白尼传给大家的印象好象 哥白尼是一个无神论者 似的,其实那些中国介绍者完全是不负责任的.让我们看看 哥白尼他本人的真实日记到底写了什么.......

名著<<天才10种>>:哥白尼并没有认为他的"信仰"和他的<<天体运行>>著作相矛盾.这一信仰认为上帝是最高艺术家,他创造了宇宙.相反,哥白尼通过科学企图去更好地理解上帝的造物,而不是否认上帝创世的作用,他把这些公布在一本短短的小册子里,这本小册子1514年之前写成,但发行不广.

详见<南海出版社>>的<<天才10种>>

当然"信仰"不是要让人毫无异议地接纳,不知变通地固守儿时信仰,不愿接受新观念,这等于给智力判死刑.宗教它是无遮掩的东西.它鼓励人对它产生怀疑,提出问题.经由这种方式,才能让人得到安宁,加强信仰的深度
.
富兰克林在他<<富兰克林自传>>中说:我从小受过宗教的教育,但是多年来,我对一部分信条产生了怀疑.
然而,我一直信仰其中的一部分原则,例如:我从来没有没有怀疑过上帝创造了世界,以用慈爱统治了世界.对上帝所尽的最理想的义务,就是造福于人类,恶有恶报,善有善报,不是不报,时候未到········自传写到了————后来我成了彻头彻尾的、基督徙了可详见世界名著〈富兰克林自传〉
在名著中富兰克林第一次谈到上帝是这样的::在许多、场合,我想我一个人应当为他的自豪感得到乐趣和安慰而感激上帝了。既然谈到了上帝,我就要虔诚地说:多亏上帝的帮助,我才获得了幸福和成功。这种信仰使我深信上帝的仁慈将继续使我愉快,幸福,它将帮助我从所可能遇到的困境中解脱出来。

莎士比亚 雨果

名人的遗嘱

维克多.雨果<1802--1885>.
维克多·雨果(Victor Hugo,1802-1885):维克多.雨果是法国浪漫主义学运动的领袖,是法国文学史上最伟大的作家之一,被称为是法兰西的莎士比亚.

以下内容是这位伟人的遗嘱;
上帝,灵魂,职者,人类只要信仰这三重观念就足够了,我也不例个.这是真正的宗教.我在这种信仰中生活过,我也在这种信仰中死去........真理,光明,正义就是上帝.上帝就是光明. 8月31日

我把五万法郎赠给穷人.我希望用穷人的枢车把我送进公墓,我无须任何教堂为我祷告,只求为普天下的灵魂祈祷.我相信上帝. <<8月32日追加遗嘱>> <<可详见<<名人的遗嘱>>

莎士比亚的遗嘱;
莎士比亚是 世界上是有史以来最伟大的戏剧家.

以下是他的遗嘱的内容;

我是沃克里郡埃文河畔斯特拉特福的威廉.莎士比亚,身体健康,头脑清醒,赞美上帝,现在以上帝的名义,正式以如下的方式和形式立下我最后的遗嘱,也就是说首先,我把灵魂托付给我的造物主上帝.希望并且相信依靠我的 救世主 基督耶稣 的功绩使我的灵魂能永远存在.使人的身体回归大地...................................1616年6月22日

以上的内容可详见 2006年 时代文艺出版社<<名人的遗嘱>>

⑻ 焦耳有哪些成就

能量守恒和转换定律的发现者之一英国物理学家焦耳,1818年12月24日出生于英国曼彻斯特,父亲是一个酿酒厂主。他从小就跟着爸爸酿酒,没有接受过正规的教育。但是他从小勤奋好学,经常一边劳动一边识字,靠着自学而成为了物理学家。青年时,经别人介绍认识了著名化学家道尔顿,并在他的指导下学习了数学、哲学和化学,这些知识的学习为焦耳后来的研究奠定了基础。

焦耳最初的研究方向是电磁机。因常在父亲的酿酒厂工作,看到蒸汽机的效率太低,于是他就想将父亲酿酒厂中应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率。1837年,焦耳装成了用电池驱动的电磁机,但由于支持电磁机工作的电流来自锌电池,而锌的价格昂贵,用电磁机反而不如用蒸汽机合算。焦耳的最初目的虽然没有达到,但他从实验中发现电流可以做功,这激发了他进行深入研究的兴趣。

从1840年起,焦耳开始研究电流的热效应,不久与俄国的著名物理学家楞次各自独立发现了焦耳-楞次定律,为揭示电能、化学能、热能的等价性打下了基础,敲开了通向能量守恒定律的大门。

1843年,焦耳钻研并测量了热和机械功之间的当量关系与热功当量,为热运动与其他运动的相互转化,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,他也因此成为能量守恒定律的发现者之一。这是焦耳一生最重要的贡献。

尽管有许多无可辨驳的事实,但当焦耳用论文宣布热是一种能量交换的形式时,一些大科学家都表示怀疑和不信任,认为各种形式之间的能量转换是不可能的,为此他多次受到科学界的冷遇。但是,焦耳并没有屈服,他以百折不挠的精神继续做实验,找数据。直到1850年,在其他的科学家用不同的方式得到了与焦耳结论相同的能量守恒和转化定律时,焦耳的科学成果才最终获得了科学界的公认。

1850年焦耳被选为英国皇家学会会员,1889年10月11日焦耳在塞尔逝世,终年71岁。为了纪念他对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。恩格斯把他的“由热的机械当量的发现(迈尔、焦耳和柯尔丁)所导致的能量转化的证明”列为19世纪下半叶自然科学三大发现的第一项。

⑼ 焦耳的成就

焦耳没有上过学校,十五岁以前在家自学。因为家业的关系,他自小对酿酒很有兴趣,更在家自学化学及物理学。他在16岁时跟着英国物理兼化学学家约翰·道尔顿学习。完成学业后,开始经营自家酿酒厂,他希望以电动机代替蒸汽机。他的第一件研究便是寻求了改进电动机效率,这使他注意到热量产生的问题。
他的第一篇重要的论文于1840年被送到英国皇家学会,当中指出电导体所发出的热量与电流强度、导体电阻和通电时间的关系,此即焦耳定律。1847年焦耳与英国著名物理学家凯尔文勋爵(Lord Kelvin 即William Thomson)合作进行能量守恒等问题的研究。1849年焦耳提出能量守恒与转化定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变,奠定了热力学第一定律(能量不灭原理)之基础。
1850年焦耳当选为英国皇家学会会员。1866年由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(Copley Medal)。后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热

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