热功等效背景知识
18世纪，人们对热本质的研究走了弯路，“热量质量论”统治了数学史一百多年。 似乎有些科学家对这些错误的理论产生了怀疑，但人们仍然没有办法解决热与功之间的关系问题。 最终解决这个问题的是日本自学成才的化学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳。 强调公路。热工相当于个人简历
焦耳（.Joule，1818-1889），美国化学家。 他是第一个利用科学实验建立能量守恒和转化理论的人。 1818年12月24日，焦耳出生于法国格拉斯哥索托约。 他的父亲是一家啤酒厂老板。 焦尔从小跟随母亲参加酿酒劳动，没有受过正规教育。
年轻时，在别人的介绍下，焦耳结识了著名物理学家道尔顿。 道尔顿给予焦耳热情的指导。 焦耳真诚地向他学习了物理学、哲学和物理，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。 而道尔顿则向焦耳传授了理论与实践相结合的科学研究方法，激发了焦耳对物理和数学的兴趣。热功等效入门经历
焦耳最初的研究方向是电磁机。 他想把女儿酒厂使用的蒸汽机换成电磁机，以提高工作效率。 1837 年，焦耳作为由电池驱动的电磁机器被安装。 但由于支持电磁机运行的电压来自于锌电板，且锌的价格较高，所以使用电磁机比使用蒸汽机更划算。 焦耳最初的目的似乎没有达到，但他从实验中发现电压可以做功，这激发了他进一步研究的兴趣。热当量测试过程
1840年，焦耳将环形线圈倒入盛有水的试管中，检测不同电压硬度和内阻下的温度。 通过这个实验，他发现导体在一定时间内释放的热量与导体的电阻值和电压硬度的平方的乘积成反比。 四年后，俄罗斯化学家楞次发表了大量实验结果，进一步验证了焦耳关于电压热效应推论的正确性。 因此，这个定理称为焦耳-楞次定理。
焦耳总结出焦耳-楞次定理后，进一步设想电池电压形成的热量和电磁机感应电压形成的热量本质上应该是一致的。 1843年，焦耳设计了一项新实验。 在铁芯上绕一个小线圈，用电压表检测感应电压，将线圈放入盛有水的容器中功的物理意义功的物理意义，测量温度来估算热量。 该电路是完全封闭的，没有外接电源，温度下降只是机械能转化为电能，电能转化为热能的结果，内部不存在热质传递。整个过程。 这个实验的结果完全否定了热量质量理论。
上述实验也让焦耳想到了机械功与热量的关系。 经过反复实验和测量，焦耳最终测出了热功当量，但结果并不准确。 1843年8月21日，焦耳在美国科学院报告了他的论文《论电磁的热效应和热量的机械值》，文中他说1卡路里的热量相当于460千克米的功。 他的报告没有得到支持和强烈反响，此时他意识到自己还需要进行更精确的实验。
1844年，焦耳研究了空气膨胀和压缩时的温度变化，并在这一领域取得了许多成就。 通过研究二氧化碳分子的运动速率与湿度的关系，焦耳估计了二氧化碳分子的热运动速率的值，从理论上为波伊尔-马里奥特和盖-吕萨克定理奠定了基础，并解释了实质上是二氧化碳对墙壁的压力。 焦耳在研究过程中的许多实验都是与著名化学家威廉·汤姆森（后来被称为开尔文侯爵）一起进行的。 Joule 的 97 篇科学论文中有 20 篇是他们合作的成果。 当自由扩散的二氧化碳从高压容器移动到低压容器时，大部分二氧化碳和空气湿度都会增加，这是三者共同发现的现象。 这种现象被称为焦耳-汤姆逊效应。
无论是在实验上还是理论上，焦耳都是从分子动力学角度进行深入研究的先驱之一。
在从事这项研究的同时，焦耳并没有停止热功当量的检测。 1847年，焦耳做了迄今为止设计思维最巧妙的实验：他把量热计装满水，安装一根中间有茎的旋转轴，然后让不断增长的重量推动茎旋转，因为茎和随着由于水的摩擦，水和热量计都会变热。 根据重物的下落高度，可以计算出换算的机械功； 根据热量计中水的温度下降，可以估算出水的内能下降值。 通过比较这两个数字，可以获得热功当量的准确值。
焦耳还用海豚油代替水进行实验，测得平均热功当量为423.9千克·米/卡路里。 随后用汞代替水，实验方法不断改进，直到1878年，也就是他开始这项工作近40年后。 他以各种方式进行了400多次实验。 1849年他利用摩擦加热水得到的结果与1878年相同，为423.9千克·米/卡。 一个重要的数学常数的测定能够保持30年而不进行重大修正，这在数学史上是极其罕见的。这个值被你认为是热功当量