詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（JamesPrescottJoule；1818年12月24日－1889年10月11日），英國(guó)物理學(xué)家，出 生于曼徹斯特近郊的沙弗特（Salford）。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)，沒有受過正規(guī)的教育。青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)，向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識(shí)為焦耳后來的研究奠定了理論基礎(chǔ)。而且道爾頓教誨了焦耳理論與實(shí)踐相結(jié)合的科研方法，激發(fā)了焦耳對(duì)化學(xué)和物理的興趣，并在他的鼓勵(lì)下決心從事科學(xué)研究工作。

　　他的第一篇重要的論文于1840年被送到英國(guó)皇家學(xué)會(huì)，當(dāng)中指出電導(dǎo)體所發(fā)出的熱量與電流強(qiáng)度、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，此即焦耳定律。（ 一直沿用至今）

　　焦耳提出能量守恒與轉(zhuǎn)化定律：能量既不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而能的總量保持不變，奠定了熱力學(xué)第一定律（能量不滅原理）之基礎(chǔ)。

　　當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。由于他在熱學(xué)、熱力學(xué)和電方面的貢獻(xiàn)，皇家學(xué)會(huì)授予他最高榮譽(yù)的科普利獎(jiǎng)?wù)拢–opleyMedal）。

　　焦耳1818年12月24日生于英國(guó)曼徹斯特，他的父親是一個(gè)釀酒廠主。

　　1837年，焦耳裝成了用電池驅(qū)動(dòng)的電磁機(jī)，并發(fā)表了關(guān)于這方面的論文而引起人們的注意。1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測(cè)量不同電流強(qiáng)度和電阻時(shí)的水溫。12月焦耳在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上宣讀了關(guān)于電流生熱的論文，提出電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的定律。由于不久之后，俄國(guó)物理學(xué)家楞次也獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了同樣的定律，該定律也稱為焦耳-楞次定律。

　　1843年，焦耳設(shè)計(jì)了一個(gè)新實(shí)驗(yàn)。將一個(gè)小線圈繞在鐵芯上，用電流計(jì)測(cè)量感生電流，把線圈放在裝水的容器中，測(cè)量水溫以計(jì)算熱量。這個(gè)電路是完全封閉的，沒有外界電源供電，水溫的升高只是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能、電能又轉(zhuǎn)化為熱的結(jié)果，整個(gè)過程不存在熱質(zhì)的轉(zhuǎn)移。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全否定了熱質(zhì)說。

　　1843年8月21日在英國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)上，焦耳報(bào)告了他的論文《論電磁的熱效應(yīng)和熱的機(jī)械值》，他在報(bào)告中說1千卡的熱量相當(dāng)于460千克米的功。他的報(bào)告沒有得到支持和強(qiáng)烈的反響，這時(shí)他意識(shí)到自己還需要進(jìn)行更精確的實(shí)驗(yàn)。

　　1844年，焦耳研究了空氣在膨脹和壓縮時(shí)的溫度變化，他在這方面取得了許多成就。通過對(duì)氣體分子運(yùn)動(dòng)速度與溫度的關(guān)系的研究，焦耳計(jì)算出了氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)速度值，從理論上奠定了波義耳-馬略特和蓋-呂薩克定律的基礎(chǔ)，并解釋了氣體對(duì)器壁壓力的實(shí)質(zhì)。1852年，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)自由擴(kuò)散氣體從高壓容器進(jìn)入低壓容器時(shí)，大多數(shù)氣體和空氣的溫度都要下降。這一現(xiàn)象后來被稱為焦耳-湯姆遜效應(yīng)。這個(gè)效應(yīng)在低溫和氣體液化方面有廣泛的應(yīng)用。焦耳對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展也做出了不少有價(jià)值的工作。

　　1847年，焦耳做了迄今認(rèn)為是設(shè)計(jì)思想最巧妙的實(shí)驗(yàn)：他在量熱器里裝了水，中間安上帶有葉片的轉(zhuǎn)軸，然后讓下降重物帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，由于葉片和水的磨擦，水和量熱器都變熱了。根據(jù)重物下落的高度，可以算出轉(zhuǎn)化的機(jī)械功；根據(jù)量熱器內(nèi)水的升高的溫度，就可以計(jì)算水的內(nèi)能的升高值。把兩數(shù)進(jìn)行比較就可以求出熱功當(dāng)量的準(zhǔn)確值來。 焦耳還用鯨魚油代替水來作實(shí)驗(yàn)，測(cè)得了熱功當(dāng)量的平均值為423.9千克米/千卡。接著又用水銀來代替水，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，直到1878年。這時(shí)距他開始進(jìn)行這一工作將近四十年了，他已前后用各種方法進(jìn)行了四百多次的實(shí)驗(yàn)。

　　當(dāng)焦耳在1847年的英國(guó)科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)議上再次公布自己的研究成果時(shí)，他還是沒有得到支持，很多科學(xué)家都懷疑他的結(jié)論，認(rèn)為各種形式的能之間的轉(zhuǎn)化是不可能的。直到1850年，其他一些科學(xué)家用不同的方法獲得了能量守恒定律和能量轉(zhuǎn)化定律，他們的結(jié)論和焦耳相同，這時(shí)焦耳的工作才得到承認(rèn)。

　　1850年，焦耳憑借他在物理學(xué)上作出的重要貢獻(xiàn)成為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，當(dāng)時(shí)他三十二歲，兩年后他接受了皇家勛章。許多外國(guó)科學(xué)院也給予他很高的榮譽(yù)。雖然焦耳不地進(jìn)行著他的實(shí)驗(yàn)測(cè)量工作，遺憾的是，他的科學(xué)創(chuàng)造性，特別是在物理概念方面的創(chuàng)造性，過早地就減少了。

　　1875年，英國(guó)科學(xué)協(xié)會(huì)委托他更精確地測(cè)量熱功當(dāng)量。他得到的結(jié)果是4.15，非常接近目前采用的值1卡=4.184焦耳。1875年，焦耳的經(jīng)濟(jì)狀況大不如前。這位曾經(jīng)富有過但卻沒有一定職位的人發(fā)現(xiàn)自己在經(jīng)濟(jì)上處于困境，幸而他的朋友幫他弄到一筆每年200英鎊的養(yǎng)老金，使他得以維持中等但舒適的生活。五十五歲時(shí)，他的健康狀況惡化，研究工作減慢了。1878年當(dāng)他六十歲時(shí)，焦耳發(fā)表了他的最后一篇論文。

　　1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。

　　1840年12月，他在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上宣讀了關(guān)于電流生熱的論文，提出電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的定律；由于不久 э . х . 楞次 也獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了同樣的定律，而被稱為焦耳-楞次定律。

　　焦耳的主要貢獻(xiàn)是他鉆研并測(cè)定了熱和機(jī)械功之間的當(dāng)量關(guān)系。這方面研究工作的第一篇論文《關(guān)于電磁的熱效應(yīng)和熱的功值》，是1843年在英國(guó)《哲學(xué)雜志》第23卷第3輯上發(fā)表的。此后，他用不同材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)盡管所用的方法、設(shè)備、材料各不相同，結(jié)果都相差不遠(yuǎn)；并且隨著實(shí)驗(yàn)精度的提高，趨近于一定的數(shù)值。最后他將多年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成論文發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)《哲學(xué)學(xué)報(bào)》1850年第140卷上，其中闡明：第一，不論固體或液體，摩擦所產(chǎn)生的熱量，總是與所耗的力的大小成比例。第二，要產(chǎn)生使1磅水（在真空中稱量，其溫度在50～60華氏度之間）增加1華氏度的熱量，需要耗用772磅重物下降1英尺的機(jī)械功。他精益求精，直到1878年還有測(cè)量結(jié)果的報(bào)告。他近40年的研究工作，為熱運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)換，運(yùn)動(dòng)守恒等問題，提供了無可置疑的證據(jù)，焦耳因此成為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一。

　　1852年焦耳和w. 湯姆孫 （即開爾文）發(fā)現(xiàn)氣體自由膨脹時(shí)溫度下降的現(xiàn)象，被稱為焦耳-湯姆孫效應(yīng)。這效應(yīng)在低溫和氣體液化方面有廣泛應(yīng)用。他對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展作了不少有價(jià)值的工作。

　　1850年焦耳當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1866年由于他在熱學(xué)、熱力學(xué)和電方面的貢獻(xiàn)，皇家學(xué)會(huì)授予他最高榮譽(yù)的科普利獎(jiǎng)?wù)拢–opley Medal）。后人為了紀(jì)念他，把能量或功的單位命名為“焦耳”，簡(jiǎn)稱“焦”；并用焦耳姓氏的第一個(gè)字母“J”來標(biāo)記熱量。

　　無論是在實(shí)驗(yàn)方面，還是在理論上，焦耳都是從分子動(dòng)力學(xué)的立場(chǎng)出發(fā)，進(jìn)行深入研究的先驅(qū)者之一。在從事這些研究的同時(shí)，焦耳并沒有間斷對(duì)熱功當(dāng)量的測(cè)量。

　　在去世前兩年，焦耳對(duì)他的弟弟的說，“我一生只做了兩三件事，沒有什么值得炫耀的。”相信對(duì)于大多數(shù)物理學(xué)家，他們只要能夠做到這些小事中的一件也就會(huì)很滿意了。焦耳的謙虛是非常真誠(chéng)的。很可能，如果他知道了在威斯敏斯特教堂為他建造了紀(jì)念碑，并以他的名字命名能量單位，他將會(huì)感到驚奇，雖然后人決不會(huì)感到驚奇。

　　十八世紀(jì)，人們對(duì)熱的本質(zhì)的研究走上了一條彎路，“熱質(zhì)說”在物理學(xué)史上統(tǒng)治了一百多年。雖然曾有一些科學(xué)家對(duì)這種錯(cuò)誤理論產(chǎn)生過懷疑，但人們一直沒有辦法解決熱和功的關(guān)系的問題，是英國(guó)自學(xué)成才的物理學(xué)家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳為最終解決這一問題指出了道路。