問題詳情

第二部分
15.詹姆士.焦耳(James Prescott Joule,1818~1889),生於英國。十五歲以前在家自學,後來跟著約翰.道耳頓學習。1837年焦耳開始對物理學產生濃厚興趣,並為熱的動力學說打下基礎。1840年 12月,焦耳提出電流通過導體產生熱量的定律,由於冷次也獨立發現同樣的定律,因而被稱為焦耳-冷次定律。1843年,焦耳前往蘇格蘭報考自然哲學教授,遭到拒絕;焦耳沒有氣餒,他繼續研究熱功關係。焦耳在物理學上的主要貢獻,就是研究並測量了熱和機械功之間的當量關係。他用磁電機發出的電流通入導體以產生熱量,比較在通路時轉動磁電機所做的功,和在斷路時所做的功之差,與所得的熱量來決定熱功當量的數值。其測量結果為J=4.432焦耳/卡。1847年焦耳與英國著名物理學家湯姆森合作進行能量守恆等問題的研究。1849年焦耳提出能量守恆與轉化定律:能量既不會憑空消失,也不會憑空產生,它只能從一種形式轉化成另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而能的總量保持不變,奠定了熱力學第一定律之基礎。1850年焦耳當選為英國皇家學會會員。1852年焦耳和湯姆森發現氣體自由膨脹時溫度下降的現象,被稱為焦耳-湯姆森效應,這效應在低溫和氣體液化方面有廣泛的應用,在19世紀期間被用於建立大規模冷凍工業。1866年由於他在熱學、熱力學和電方面的貢獻,皇家學會授予他科普利獎章。1889年逝世於英格蘭。焦耳是第一位研究熱能、機械能與電能之間相互關係的科學家,也是第一位發現氣體自由膨脹時四周溫度會隨之下降的科學家,這促成日後冷氣機與電冰箱的發明,許多相關工業設施也因此獲得啟發。焦耳最為人知的成就是能量的測定與相互轉換關係的研究,在前後近40年的時間裡,焦耳共進行了400多次實驗,為能量守恆與轉化定律提供了無可置疑的證據,因而焦耳也是科學界公認的能量守恆與轉化定律的發現者之一,他提出「能量守恆定律」是物理學的基本定律之一;後人為了紀念他,把能量或功的單位命名為「焦耳」簡稱「焦」;並用焦耳的拉丁文拼法的第一個字母「J」來標記熱功當量。閱讀上文後,下列敘述何者有誤? 
(A)能量可以從一種形式轉化成另一種形式
(B)焦耳是第一位發現氣體自由膨脹時,四周溫度會隨之下降的科學家 
(C)焦耳提出電流通過所有物體,會產生熱量的定律
(D)焦耳在物理學上的主要貢獻,就是研究並測量了熱和機械功之間的當量關係。

參考答案

答案:C
難度:非常困難0
統計:A(0),B(0),C(0),D(0),E(0)

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