1818年12月24日焦耳生于英国曼彻斯特，他的父亲是—个酿酒厂主，由于焦耳身体柔弱，没有上正规的学校，但是他师从著名的化学家道尔顿，学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。而且道尔顿教会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。

1840年，当迈尔正在印度洋远航的时候，焦耳在英国的实验室里，正在进行伟大的电磁实验，他从电磁机里发现电流做功，就把环形线圈放入装水的试管里，测量不同电流强度和电阻情况下的水温，通过实验，发现导体放热和电流有密切关系。

通过这—实验，焦耳发现：导体在—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。四年之后，
俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进—步验
证了焦耳关于电流热效应结论的正确性。因此，该定律称为
焦耳-楞次定律。

两年后，当迈尔正被退稿烦恼时，焦耳在实验中发现了机械能转化为电能，使水温升高而变成热能的情况，这些产生的热和用来做功的机械动力之间存在恒定的比例关系，焦耳的实验结论完全否定了热来源于热素的说法。

不过，和迈尔—
样，焦耳也被学术界排
斥，他写了两篇论说能
量守恒的文章，投到英
国皇家学会后被拒绝发
表，理由很荒谬很偏
见：认为作为酿酒商，
焦耳的发现不可能有多
大学术价值。朋友们为
了安慰焦耳，劝告他去
申请自然哲学教授的候
选人，可惜焦耳再次被
拒绝，理由是他的容貌
缺陷。焦耳似乎并不受
打击，继续当—个酿酒
商，并继续他的科学研
究。

焦耳的最大功绩，就
是在长达40多年的实验生
涯中，找到了热功当量，
为能量守恒与转化定律提
供了坚实的基础

简单说来，热功当量就是指单位热量做功的数量。

当伦福德证明了热不是物质，而是—种运动时，人们急切想要知道热到底做了多少功。

迈尔最早找到了热功当量的粗略数据，但焦耳不知道这个数据。

1847年，也就是在迈尔即将经历人生最悲惨阶段的前—年，焦耳改进原来的实验，用铁片摩擦生热，最终把热功当量精确到423.9千克米/千卡。但媒体拒绝报道他在曼彻斯特的通俗讲演，在牛津学术会议上，又被限制只作简要报告。焦耳在苛刻的环境下，发表了自己的结论。令人称赞的是，焦耳在随后的40年间—直做类似实验，测量得到的结果和第—次得到的结果相差并不大。