流强度和电阻时的水温(他发现:导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。该定律称为焦耳—楞次定律。上述实验也使焦耳想到了机械功与热的联系,经过反复的实验、测量,焦耳终于测出了热功当量,但结果并不精确。1843年8月21日在英国学术会上,焦耳报告了他的论文《论电磁的热效应和热的机械值》,他在报告中说1千卡的热量相当于460千克米的功。他的报告没有得到支持和强烈的反响,这时他意识到自己还需要进行更精确的实验。1847年,焦耳做了迄今人们认为是设计思想最巧妙的实验:他在量热器里装了水,中间安上带有叶片的转轴,然后让下降重物带动叶片旋转,由于叶片和水的磨擦,水和量热器都变热了。根据重物下落的高度,可以算出转化的机械功;根据量热器内水升高的温度,就可以计算水的内能的升高值。把这两个数值进行比较就可以求出热功当量的准确值来。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423.9千克米/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四十年了,他已前后用各种方法进行了四百多次实验。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423.9千克米/千卡。一个重要的物理常数的测定,能保持三十年而不作较大的更正,这在7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J的公认值——427千克米/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是多么的高超啊~焦耳曾对他的弟弟的说,“我一生只做了两、三件事,没有什么值得炫耀的。”相信对于大多数物理学家,他们只要能够做到这些小事中的一件也就会很满意了。焦耳的谦虚是非常真诚的。很可能,如果他知道了在威斯敏斯特教堂为他建造了纪念碑,并以他的名字命名能量单位,他将会感到惊奇的,虽然后人决不会感到惊奇。四8
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