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焦耳名人故事

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焦耳名人故事1

焦耳名人故事

英國着名科學家焦耳從小就很喜愛物理學,他常常自己動手做一些關於電、熱之類的實驗。

有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅遊。聰明好學的焦耳就是在玩耍的時候,也沒有忘記做他的物理實驗。

他找了一匹瘸腿的馬,由他哥哥牽着,自己悄悄躲在後面,用伏達電池將電流通到馬身上,想試一試動物在受到電流刺激後的反應。結果,他想看到的反應出現了,馬收到電擊後狂跳起來,差一點把哥哥踢傷。

儘管已經出現了危險,但這絲毫沒有影響到愛做實驗的小焦耳的情緒。他和咯咯又划着船來到羣山環繞的湖上,焦耳想在這裏試一試回聲有多大。他們在火槍裏塞滿了火藥,然後扣動扳機。誰知“砰”的一聲,從槍口裏噴出一條長長的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險些把哥哥嚇得掉進湖裏。

這時,天空濃雲密佈,電閃雷鳴,剛想上岸躲雨的焦耳發現,每次閃電過後好一會兒才能聽見轟隆的雷聲,這是怎麼回事?

焦耳顧不得躲雨,拉着哥哥爬上一個山頭,用懷錶認真記錄下去每次閃電到雷鳴之間相隔的時間。

開學後焦耳幾乎是迫不及待地把自己做的實驗都告訴了老師,並向老師請教。

老師望着勤學好問的焦耳笑了,耐心地爲他講解:“光和聲的傳播速度是不一樣的,光速快而聲速慢,所以人們總是想見閃電再聽到雷聲,而實際上閃電雷鳴是同時發生的。”

焦耳聽了恍然大悟。從此,他對學習科學知識更加入迷。透過不斷地學習和認真地觀察計算,他終於發現了熱功當量和能量守恆定律,成爲一名出色的科學家。

焦耳名人故事2

焦耳(1818~1889)是英國人,1818年12月24日出生在曼徹斯特市一家啤酒廠主的家庭裏,從小就跟着爸爸釀酒,沒有進過學校。然而焦耳天資聰明,喜歡讀書,常常一邊勞動一邊認字,自學到不少知識。後來,他幸運地認識了著名化學家道爾頓教授,便常常到他那裏請教。從此,焦耳對自然科學,特別是實驗科學產生了濃厚的興趣。

有一次,焦耳與哥哥一塊找來一匹跛馬,把電流通到馬身上,馬受到刺激便狂跳起來。焦耳記下電流的大小和馬的狂跳程度,說這是用馬來觀察電擊實驗。還有一次,焦耳用火藥槍發出的巨響做回聲實驗。爲使響聲更大些,他向槍膛中裝了三倍的火藥,結果槍口噴出的火焰把焦耳的眉毛都燒光了。

24歲時,焦耳開始對通電導體放熱的問題進行深入的研究。他把父親的一間房子改成實驗室,一有空便鑽到實驗室裏忙個不停。焦耳首先把電阻絲盤繞在玻璃管上,做成一個電熱器。然後把電熱器放入一個玻璃瓶中,瓶中裝有已知質量的水。給電熱器通電並開始計時,用鳥羽毛輕輕攪動水,使水溫度均勻。從插在水中的溫度計,可隨時觀察到水溫的變化。同時用電流計測出電流的大小。焦耳把這種實驗做了一次又一次,大量數據使焦耳發現:電流透過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。

焦耳把這一實驗規律寫成論文《關於金屬導體和電池在電解時放出的熱》,並於1841年發表在英國《哲學雜誌》上。然而,論文並沒有引起學術界的重視。因爲在一些學者們看來,電與熱的關係不能那麼簡單,況且焦耳只是一個釀酒師,又沒有大學文憑。一年後,俄國彼德堡科學院院士楞次也做了電與熱的實驗,並得到與焦耳完全一致的結果。焦耳的論文才得到重視,後來人們把這個定律叫做焦耳定律。

外界的冷落與讚美都沒有影響焦耳對真理的追求,他仍繼續着自己的實驗工作。在完成電流熱效應的研究之後,焦耳又進行了功與熱量的轉化實驗。焦耳認爲,自然界的能量是不能消滅的',消耗了機械能,總能得到相應的熱能。因此,做功和傳遞熱量之間一定存在着確定的數量關係。那麼1卡的熱量相當於多少焦耳的功呢?(今天,人們把這一換算關係叫做熱功當量。)焦耳想用實驗找到這一關係。爲此,他精心設計了量熱器,用不同方法進行實驗探索。從1843年起在近40年當中,焦耳做了400多次實驗,終於得出了比較精確的熱功當量值1卡=4.15焦耳。這一數值與今天公認的熱功當量值1卡=4.18焦耳比較起來雖然小了些,但在當時的實驗條件下卻是件了不起的事。焦耳的熱功當量值曾保持了30年沒有變化,這在物理學史上是極爲罕見的。

焦耳準確地測定熱功當量,以無可辯駁的事實進一步證明了能的轉化和守恆定律是客觀真理。這一定律的確定,在理論上,不僅對自然科學的發展提供了一個堅實的理論基礎,而且也爲建立辯證唯物主義提供了有力的科學依據。在實踐上,它給製造“永動機”的幻想做了“不能實現”的最後判決。總之,它使我們在撲朔迷離、千姿百態的物理現象中,不再無所適從,爲人類認識自然、改造自然提供了強有力的武器。

爲了紀念這位物理學家的偉大業績,物理學將功的單位命名爲焦耳。

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