焦耳资料－中外科学家

焦耳资料－中外科学家内容摘要：

1、焦耳资料光世昌老师搜集整理 山西省昔阳县中学校一、生平简介焦耳，8181889）焦耳是英国物理学家。 1818 年 12 月 24 日生于索尔福。 他父亲是酿酒厂的厂主。 焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。 他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。 后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。 焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。 焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。 1866 年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。 1872 年1887 年焦耳任英国科学促进协会主席。 1889 年 10 月 11 日焦耳 2、在塞拉逝世。 二、 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 被称为焦耳- 楞次定律。 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。 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 3、中称量，其温度在 5060 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。 焦耳和 开尔文）发现气体自由膨胀时温度下降的现象，被称为焦耳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，还第一次计算了有关气体分子的速度。 三、对物理学做出重要贡献的过程不是一帆风顺的。 1843 年 8 月，在考尔克的一次学术报告会上，焦耳作了题为论磁电的热效应和热的机械值的报 4、告。 他在报告中提出热量与机械功之间存在着恒定的比例关系，并测得热功当量值为 1 千卡热量相当于 460 千克米的机械功。 这一结论遭到当时许多物理学家的反对。 为了证明这个发现是成功的，焦耳以极大的毅力，采用不同的方法，长时间地反复进行实验。 1843 年末，焦耳通过摩擦作用测得热功当量是 克米/千卡 1 千克米=耳。 1844 年通过对压缩空气做功和空气温度升高的关系的实验，测得热功当量是 克米/千卡。 尤其在 1847 年，焦耳精心地设计了一个著名的热功当量测定装置，也就是用下降重物带动叶桨旋转的方法，搅拌水或其他液体产生热量。 焦耳用水和鲸油作搅拌液，分别测量，然后取平均值，得到热功当量平均值是 克 5、米/千卡。 1849 年 6 月 21 日，焦耳给英国伦敦皇家学会报告了这个结果。 从 1849 到 1878 年，焦耳反复作了四百多次实验，所得的热功当量值几乎都是 克米/千卡，这和现在公认值 427 千克米/ 千卡相比，只小 焦耳用惊人的耐心和巧夺天工的技术，在当时的实验条件下，测得的热功当量值能够在几十年时间里不作比较大的修正，这在物理学史上也是空前的。 难怪威廉汤姆孙称赞说：“焦耳具有从观察到的极细微的效应中作出重大结论的胆识，具有从实验中逼出精度来的高度技巧，充分得到人们的赏识和钦佩。 ”在剑桥召开的英国科学协会学术会议上，焦耳又一次作了热功当量的研究报告，宣布热是一种能量形式，各种形式的 6、能量可以互相转化。 但是焦耳的观点遭到与会者的否定，英国伦敦皇家学会拒绝发表他的论文。 1847 年 4 月，焦耳在曼彻斯特作了一次通俗讲演，充分地阐述了能量守恒原理，但是地方报纸不理睬，在进行了长时间的交涉之后，才有一家报纸勉强发表了这次讲演。 同年 6 月，在英国科学协会的牛津会议上，焦耳再一次提出热功当量的研究报告，宣传自己的新思想。 会议主席只准许他作简要的介绍。 只是由于威廉汤姆孙在焦耳报告结束后作了即席发言，他的新思想才引起与会者的重视。 直到1850 年，焦耳的科学结论终于获得了科学界的公认。 要永动机焦耳在探索科学真理的道路上，也走过弯路。 他年轻的时候，正是“永动机热”席卷欧洲的时代，许多人 7、钻进了永动机的迷宫，妄想制造出一种不消耗能量永远做功的机器。 焦耳也是个“永动机迷” ，曾经狂热地追求过永动机，几乎消磨了他全部的业余时间。 他通宵达旦地冥思苦索、设计方案、制作机件，但是没有一个是成功的。 失败引起了焦耳的深思，为什么乍一看设计上几乎无懈可击的机器，做出来却总是一堆废物。 焦耳没有象有些人那样，明明进入了迷宫，还以为走进了科学的殿堂，碰了壁也不回头。 他吸取教训，迷途知返，毅然退出了幻想的迷宫，转向脚踏实地的科学研究，探求隐藏在失败背后的科学真谛。 经过勤奋实践，他终于找到了热功当量，为建立能量守恒定律作出了杰出的贡献。 这个定律好比一块路标，插在寻找永动机的十字路口，警告迷途人：此路不通。 据说焦耳还现身说法，语重心长地告诫那些仍旧迷恋永动机的人说：“不要永动机，要科学。 ”。