焦耳在受道尔顿指导期间,于1835年進入曼徹斯特大學就讀[2]。毕业后开始参加经营自家的啤酒廠,直到1854年卖出啤酒厂,他在经营上都一直很活跃[4]。科学开始只是焦耳的一个爱好,直到后来他开始研究用新发明的电动机来替换啤酒厂的蒸汽机的可行性。1838年,他的第一篇关于电学的科學論文被发表在《电学年鉴》(Annals of Electricity)上。这份学术期刊是由戴維斯的同事威廉·斯特金创办和主持的。在1840年,他得出了焦耳定律的公式[5],本来准备让皇家学会大吃一惊的,可后来发现自己被仅仅当作乡下的业余爱好者。当斯特金在1840年搬到曼彻斯特后,他和焦耳成为了这个城市知识分子的核心。他俩同感,科学和神学应该并且可能整合在一起。焦耳开始在斯特金的皇家维多利亚实践科学讲座(英语:Royal Victoria Gallery of Practical Science)上开办讲座[3]。
此外在1847年英国协会于牛津的会议上,焦耳也做了一个报告,当时的听众中有乔治·斯托克斯、迈克尔·法拉第,以及当时已经被格拉斯哥大學聘为教授的年轻新人威廉·汤姆森(也就是后来的开尔文男爵,Lord Kelvin)。斯托克斯“倾向成为一个焦耳主义者(inclined to be a Joulite)”;法拉第虽然心存怀疑但还是“被焦耳的理论所震惊(much struck with it)”;开尔文被迷住了,但还是有所怀疑。
虽然开尔文觉得焦耳的结果需要理论的解释,但他还后退并为卡诺-克拉佩龙学派辩护。当开尔文在1848年报导绝对温度时,他写到,“热量(或者卡路里)转化为机械能的效应不太可能且肯定无法证实”[16]。但是在他的一个脚注里暗示了他的最初的对热质说的怀疑,他参考了焦耳的“非常让人印象深刻的发现”。当焦耳读到开尔文的一篇文章后写信给他,声称自己的实验已经显示了热量向功的转化,但还是在准备做更进一步的实验。让人吃惊的是,开尔文没有回寄给焦耳他自己文章的拷贝。开尔文在回信中提到,他正在准备自己的实验,并且希望能调和两人的观点。虽然开尔文在之后的两年里并没有进行新的实验,但他越来越不满卡诺的理论,转而相信焦耳的观点。在1851的文章里,开尔文愿意做一个折中,承认“整个热的动能理论是基于……两个……前提,分别是焦耳和卡诺-克拉佩龙的理论(the whole theory of the motive power of heat is founded on ... two ... propositions, due respectively to Joule, and to Carnot and Clausius)”。
动力学是有关运动的科学。焦耳是道尔顿的学生,所以不奇怪他深深信任原子理论,而尽管同时代的许多科学家还在怀疑该理论。他也是少数能够接受当时还在被忽视的约翰·赫帕斯的气体的动力学理论的人之一。他后来深深的被彼得·爱华德(英语:Peter Ewart)在1813年的一篇文章“论动力的测量(On the measure of moving force)”所影响。
^Joule, James Prescott. On the calorific effects of magneto-electricity, and on the mechanical value of heat. Philosophical Magazine, Series 3. 1843, 23: 263–276.
^See Thomson, William. On an Absolute Thermometric Scale founded on Carnot's Theory of the Motive Power of Heat, and calculated from Regnault's Observations. Philosophical Journal. 1848.- See also the account in Thomson, William. Mathematical and Physical Papers. Cambridge, England: Cambridge University Press. 1882: 100–106.
^GRO Register of Deaths: DEC 1889 8a 121 ALTRINCHAM – James Prescott Joule
Cardwell, D. S. L. James Joule: A Biography. Manchester college Press. 1991. ISBN 0-7190-3479-5.
Forrester, J. Chemistry and the Conservation of Energy: The Work of James Prescott Joule. Studies in the History and Philosophy of Science. 1975, 6 (4): 273–313. doi:10.1016/0039-3681(75)90025-4.
Fox, R, "James Prescott Joule, 1818–1889", in North, J. Mid-nineteenth-century scientists. Elsevier. 1969: 72–103. ISBN 0-7190-3479-5.
Reynolds, Osbourne. Memoir of James Prescott Joule. Manchester, England: Manchester Literary and Philosophical Society. 1892 [15 March 2008].