Изменение температуры газа или жидкости при медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку).
Эффект назван в честь открывших его Джеймса Джоуля и Уильяма Томсона. Данный эффект является одним из методов получения низких температур в специальных машинах, называемых детандерами.
Английский физик, именем которого названа единица измерения энергии.
Родился в Солфорде близ Манчестера 24 декабря 1818 года. Получил домашнее образование. В течение нескольких лет его учил математике, физике, началам химии известный физик и химик Дж.Дальтон, под влиянием которого Джоуль уже в 19 лет начал экспериментальные исследования.
В 1838 году в журнале «Анналы электричества» («Annals of Electricity») появилась его статья с описанием электромагнитного двигателя, в 1840 году он обнаружил эффект магнитного насыщения, в 1842 году – явление магнитострикции.
Под влиянием работ Фарадея обратился к изучению тепловых эффектов тока, результатом чего стало открытие закона, называющегося теперь законом Джоуля – Ленца (в 1842 году независимо этот закон был открыт русским физиком Э.Х.Ленцем). Согласно этому закону, количество теплоты, выделяющейся в проводнике с током, пропорционально сопротивлению проводника и квадрату силы тока.
В 1843 году Джоуль занялся новой проблемой: доказательством существования количественного соотношения между «силами» разной природы, приводящими к выделению тепла. Первые его опыты состояли в измерении количества тепла, выделяющегося в сосуде с водой, в котором под действием опускающегося груза вращался электромагнит, а сам сосуд был помещен в магнитное поле. В этих опытах он впервые определил механический эквивалент теплоты (4,5 Дж/кал в современных единицах), а в последующие годы исследовал тепловые эффекты при продавливании жидкости через узкие отверстия (1844 год), сжатии газа (1845 год) и так далее. Все эти опыты привели Джоуля к открытию закона сохранения энергии. В знак научных заслуг Джоуля его именем была названа единица измерения энергии, джоуль.
В 1847 году Джоуль познакомился с У. Томсоном и исследовал вместе с ним поведение газов в различных условиях. Результатом этого сотрудничества стало открытие эффекта охлаждения газа при медленном адиабатическом протекании его через пористую перегородку (эффект Джоуля – Томсона). Этот эффект используется для ожижения газов. Кроме того, Джоуль построил термодинамическую температурную шкалу, рассчитал теплоемкость некоторых газов, вычислил скорость движения молекул газа и установил ее зависимость от температуры.
Умер Джоуль в 11 октября 1889 года.
Выдающийся английский физик, один из основоположников термодинамики, в честь которого названа единица измерения температуры, кельвин.