人物体验，詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
焦耳出生时，他家住在索尔福德的新贝利街，毗邻他的酿酒厂。由于年轻时身体不好，焦耳一直在索尔福德附近彭德尔伯里的一所家庭学校学习。
焦耳从小跟随父亲参加酿酒工作，没有受过正规教育。年轻时，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给了焦耳热情的教导，教给他数学、哲学和化学的知识，为焦耳后来的研究奠定了理论基础。而且道尔顿教给了焦耳理论与实践相结合的科研方法，激发了焦耳对化学和物理的兴趣，并在他的鼓励下决定从事科研工作。
1840年，他的第一篇重要论文发给了英国皇家学会，在论文中他指出了电导体发出的热量与电流强度、导体电阻和通电时间的关系，这就是焦耳定律。
焦耳提出了能量守恒和转化定律:能量既不会消失，也不会凭空产生，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转化为另一种物体，而能量总量不变，为热力学第一定律(能量不灭原理)奠定了基础。
1834年，焦耳和他的弟弟本杰明(16岁)被送到曼彻斯特文学和哲学学会的道尔顿门下学习。焦耳兄弟跟随道尔顿学习了两年算术和几何。后来道尔顿因中风而退休。但是和道尔顿的这段经历影响了焦耳的一生。焦耳后来由约翰·戴维斯(讲师)指导。焦耳兄弟对电很着迷。他们互相试验过电击，也试验过家仆。
焦耳在道尔顿的指导下于1835年进入曼彻斯特大学。毕业后，他开始经营自己的酿酒厂，生意非常活跃，直到1854卖掉酿酒厂。科学起初只是焦耳的一个爱好，直到后来他开始研究用新发明的电机代替酿酒厂蒸汽机的可行性。
1838年，他的第一篇关于电学的科学论文发表在《电学年鉴》上。这本学术期刊是由戴维斯的同事威廉·斯特金创办并主持的。
1840年，他想出了焦耳定律的公式，本意是让皇家学会大吃一惊，但后来发现自己在农村只被当成了业余爱好者。1840年斯特金迁居曼彻斯特时，他和焦耳成为这座城市的知识分子核心。他们同意科学和神学应该而且可能融合。焦耳开始在斯特金的皇家维多利亚实用科学画廊讲课。
他后来意识到，蒸汽机燃烧65，438+0磅煤产生的热量是格罗夫电池(早期电池)消耗65，438+0磅锌产生的热量的5倍。焦耳通常的“经济负荷”标准是从1磅中提升1英尺的能力，即英尺-磅(英语:foot-pound(能量))。
焦耳受弗朗兹·艾皮努斯思想的影响，试图用“处于振动状态的热醚”所包围的原子来解释电和磁。
然而，焦耳的兴趣从一个狭窄的经济问题，即从一个给定的来源可以提取多少工作，转移到思考能量的可转移性。
在1883中，他发表了一些实验结果，结果表明他在1841中量化的热效应是由于导体本身的热量，而不是来自器件其他部分的热量。这个结论是对当时热量理论的直接挑战。热量理论认为，热量既不能被创造，也不能被消灭。自从拉瓦锡在1783年提出热量理论以来，热量理论一直是热学领域的主导理论。拉瓦锡的影响，再加上1824以来尼古拉·卡诺的热机热质理论在实践中的成功，让年轻的既不在学术界也不在工程界的焦耳，未来看起来坎坷不平。热量理论的支持者准备指出，热电效应的对称性表明热能和电能可以(至少近似地)通过可逆过程相互转化。1837年，焦耳安装了一台由电池驱动的电磁机器，并就此发表了一篇论文，引起了人们的关注。
1840中，焦耳将环形线圈放入装满水的试管中，在不同的电流强度和电阻下测量水温。65438年2月，焦耳在皇家学会宣读了一篇关于电流生热的论文，提出了电流通过导体生热的定律。没过多久，俄罗斯物理学家冷茨独立发现了同样的定律，也叫焦耳-楞次定律。
1843年，焦耳设计了一个新的实验。在铁芯上绕一个小线圈，用电流表测量感应电流，将线圈放入盛有水的容器中，测量水温，计算出热量。这个电路是完全闭合的，没有外接电源。水温的升高只是机械能转化为电能，电能转化为热能的结果，整个过程没有热量和质量的传递。这个实验结果完全否定了热量理论。
8月21843，21日，焦耳报告了他的论文《论电磁的热效应和热的力学价值》，他在论文中说，1大卡的热量相当于460kg·m的功，他的报告没有得到支持和强烈的响应，后来他意识到需要进行更精确的实验。
1844焦耳研究了空气在膨胀和压缩过程中的温度变化，他在这方面取得了很多成果。焦耳通过研究气体分子的速度与温度的关系，计算出气体分子的热速度，从理论上奠定了玻意耳-埃德姆·马略特定律和盖伊-吕萨克定律的基础，解释了气体对壁面压力的本质。
在1852中，他们发现当自由扩散的气体从高压容器进入低压容器时，大多数气体和空气的温度都会下降。这种现象后来被称为焦耳-汤姆逊效应。这种效应广泛应用于低温和气体液化。焦耳也为蒸汽机的发展做了很多有价值的工作。
1847年，焦耳做了一个被认为是迄今为止最巧妙的设计思想的实验:他在量热仪中放入水，中间安装一个带叶片的旋转轴，然后让下落的重量带动叶片旋转。由于叶片和水之间的摩擦，水和量热计都变热。
根据落锤的高度，可以计算出变换的机械功；根据量热仪中水的上升温度，可以计算出水的内能的上升值。通过比较这两个数字，我们可以得到热的机械当量的精确值。焦耳还用鲸油代替水做了实验，热的机械当量平均值为423.9kg·m/kcal。然后用水银代替水，不断改进实验方法，直到1878。此时，距离他开始这项工作已经过去了近四十年，前后用各种方式进行了400多次实验。
当焦耳在1847年的英国科学学会会议上再次发表他的研究成果时，仍然没有得到支持。许多科学家怀疑他的结论，认为各种形式的能量之间的转化是不可能的。直到1850，其他科学家用不同的方法得到了能量守恒定律和能量转化定律，他们的结论与焦耳的结论相同，这时焦耳的工作才得到认可。
1850年，焦耳凭借对物理学的重要贡献，成为皇家学会会员。当时他32岁，两年后他获得了皇家勋章。国外很多科学院也给他很高的荣誉。虽然焦耳一直坚持实验测量，但不幸的是，他的科学创造力，尤其是在物理概念上的创造力过早地减少了。
1875年，英国科学协会委托他更精确地测量热的机械当量。他的结果是4.15，非常接近1卡路里=4.184焦耳。1875年，焦耳的经济状况大不如前。那个曾经很富有但没有一定地位的人发现自己陷入了经济困难。幸运的是，他的朋友帮助他获得了每年200英镑的养老金，这使他能够维持适度但舒适的生活。55岁时，他的健康状况恶化，研究工作放缓。当他六十岁时，焦耳发表了他的最后一篇论文。
6月1889 65438+10月11日，焦耳死于软化。