Der Joule-Versuch, auch Joule'scher Versuch, war ein Experiment von James Prescott Joule um den Koeffizienten [math]\pi_{T} = \left( \frac{ \partial U }{ \partial V }\right)_T[/math] zu bestimmen.
Dazu expandierte er ein Gas in ein evakuiertes Gefäß, das von einem Wasserbad umgeben war und maß die Temperaturänderung des Wasserbads. Seine Messinstrumente waren jedoch zu ungenau, um die Temperaturänderung die durch den Joule-Thomson-Effekt verursacht wurde, zu bemerken. So schlussfolgerte er, dass die Innere Energie eines Gases nicht von seinem Volumen abhängt.[1][2]
Die Änderung der Inneren Energie ist definiert durch
mit der Volumenarbeit gegen den Außendruck [math]W[/math] und der Wärme [math]q[/math].
Die Temperatur blieb annähernd gleich, daher gilt hier [math]q = 0[/math]. Es wurde auch keine Volumenarbeit verrichtet, da der Druck im Behälter vorher annähernd 0 war. Daraus folgt:
Hätte Joule bessere Messgeräte besessen, so wäre ihm durchaus eine Temperaturänderung aufgefallen. Denn reale Gase besitzen intermolekulare Anziehungskräfte. Um diese zu überwinden, muss Energie aufgewendet werden, die dem System in Form von Wärme entzogen wird. Ideale Gase besitzen keine intermolekularen Anziehungskräfte. Deshalb ist bei diesen die Innere Energie unabhängig vom Volumen.[3][4]