Πρώιμη ζωή και εκπαίδευση :
Γεννήθηκε στο Σάλφορντ του Λάνκασιρ στις 24 Δεκεμβρίου 1818, ο πατέρας του Τζέιμς Πρέσκοτ Τζουλ, Μπέντζαμιν Τζούλ, ήταν πλούσιος ζυθοποιός και η μητέρα του ήταν η Άλις Πρέσκοτ. Ο Τζέιμς εκπαιδεύτηκε κυρίως στο σπίτι λόγω του ότι ήταν ευαίσθητος στην υγεία. Σπούδασε αριθμητική και γεωμετρία υπό τον John Dalton στη Λογοτεχνική και Φιλοσοφική Εταιρεία του Μάντσεστερ. Αργότερα διδάχθηκε από διάσημο επιστήμονα και λέκτορα, John Davies.

Σε ηλικία δεκαπέντε ετών άρχισε να εργάζεται στη ζυθοποιία εκτός από τις σπουδές του. Ο Τζέιμς απόλαυσε να πειραματίζεται με τον ηλεκτρισμό και μια υπηρέτρια λιποθύμησε καθώς της έκανε ακούσια ηλεκτροπληξία.

Συνεισφορές και επιτεύγματα:

Ο Joule διαχειρίστηκε την οικογενειακή ζυθοποιία από το 1837 έως το 1856 και πραγματοποίησε πειράματα σε εργαστήρια στο σπίτι του και στο ζυθοποιείο. Τα πρώτα του πειράματα αφορούσαν ηλεκτροκινητήρες με σκοπό την αντικατάσταση των ατμομηχανών της ζυθοποιίας με ηλεκτρικές. Αυτό τον οδήγησε στην ανακάλυψη του "Νόμου του Joule" το 1840.

Δημιούργησε μια σχέση μεταξύ της ροής του ρεύματος μέσω μιας αντίστασης και της θερμότητας που παράγεται. Ο νόμος του Joule αναφέρει ότι η ποσότητα θερμότητας ανά δευτερόλεπτο που αναπτύσσεται σε ένα σύρμα που μεταφέρει ρεύμα είναι ανάλογη με την ηλεκτρική αντίσταση του σύρματος και το τετράγωνο του ρεύματος.

P = I ² R όπου P = Ισχύς, I = Ρεύμα και R = Αντίσταση

Στη συνέχεια, ο Τζούλ πραγματοποίησε πειράματα χρησιμοποιώντας έναν τροχό και θερμόμετρο και το 1843 ο Τζούλ ανακοίνωσε τον προσδιορισμό της ποσότητας εργασίας που απαιτείται για την παραγωγή μιας μονάδας θερμότητας (το μηχανικό ισοδύναμο της θερμότητας).

Τα αποτελέσματα των πειραμάτων του περιγράφονται πλήρως στο περίφημο έγγραφο του 1845 "On the Mechanical Equivalent of Heat" ("Σχετικά με το μηχανικό ισοδύναμο της θερμότητας") και διαπίστωσαν ότι η θερμότητα και η μηχανική εργασία είναι και οι δύο μορφές ενέργειας. Οι προσπάθειές του έγιναν ο ακρογωνιαίος λίθος της θεωρίας της συνομιλίας της ενέργειας (ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής).

Συνεργάστηκε με τον Λόρδο Κέλβιν για τη διατύπωση της απόλυτης κλίμακας θερμοκρασίας. Το 1852 ανακάλυψαν το φαινόμενο Joule-Thomson, δείχνοντας ότι όταν διογκώνεται το αέριο, χωρίς παραγωγή έργου, η θερμοκρασία του πέφτει. Αυτή η έννοια χρησιμοποιήθηκε αργότερα στην ψύξη.

Ο Joule πραγματοποίησε επίσης εκτεταμένη έρευνα σχετικά με τη μαγνητική περιορισμό. ιδιότητα σιδηρομαγνητικών υλικών που τα κάνει να τροποποιούν τα σχήματά τους όταν εκτίθενται σε μαγνητικό πεδίο. Ήταν ο πρώτος επιστήμονας που εντόπισε αυτήν την ιδιότητα το 1842 κατά τη διάρκεια ενός πειράματος με δείγμα νικελίου.

Του αποδίδεται επίσης ο πρώτος υπολογισμός της ταχύτητας ενός μορίου αερίου.

Η παραγόμενη μονάδα ενέργειας, το Joule, (J) πήρε το όνομά του.

Ο Joule εξελέγη στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου το 1850 και έλαβε το Βασιλικό Μετάλλιο το 1852 για την εργασία του «σχετικά με το μηχανικό ισοδύναμο της θερμότητας».

Το 1870 του απονεμήθηκε το διάσημο μετάλλιο Copley της Βασιλικής Εταιρείας «για τις πειραματικές έρευνές του σχετικά με τη δυναμική θεωρία της θερμότητας». Διετέλεσε επίσης πρόεδρος της Βρετανικής Ένωσης για την Πρόοδο της Επιστήμης.