Joule 1835-ben a Manchesteri Egyetemen John Dalton, a híres angol
vegyész tanítványa volt. 1854-ben On the Production
of Heat by Voltaic Electricity (Hőtermelés galvánelektromossággal)
c. dolgozatában írta le a "Joule-effektus"-t. Kimondta, hogy
egy huzalban az elektromos áram által keltett hő arányos
a huzal ellenállásának és az áramerősség
négyzetének a szorzatával. 1843-ban közölte
az egységnyi hő termeléséhez szükséges
munka nagyságát, ezt nevezik a hő mechanikai egyenértékének.
Négy, egyre pontosabb módszert használt ezen érték
meghatározására. Különböző anyagokkal
kísérletezve azt is megállapította, hogy a
hő az energia egyik formája, függetlenül attól,
milyen anyagot hevítenek. 1852-ben Joule és William Thomson
(a későbbi Lord Kelvin) felfedezte, hogy ha valamely gáz
külső munkavégzés nélkül kitágul,
a hőmérséklete akkor is csökken. Ez a Joule-Thomson-jelenség, ami
hasznosítva épült ki a hűtőiparban a XIX. században.
A hő mechanikai egyenértékét általában
a J betűvel jelölik, a munka és az energia egyik
egysége a joule nevet viseli.