ジェームズ・プレスコット・ジュール
1852年、ジュールはトムソンから、気体を自由膨張させると温度がわずかに下がるのではないかということを告げられた。ジュールは以前、外に対して仕事をしない気体の膨張では温度が変化しないことを確かめていたが、そのときの実験は、装置自体を水中にいれ、その水の温度変化を測定するという手法であったので、温度変化が少ない場合は変化を検出できなかった。そのため、トムソンの考えを確かめるには、より精密な測定を行う必要があった。
こうして、ジュールとトムソンの共同研究が始まった。実験装置は3馬力の仕事を出せる大きなもので、始めはジュールの醸造所を実験場所としたが、1854年に醸造所を売却した後は自宅で実験を行った。実験の結果、確かに膨張させると温度が下がることが確認された。この結果は1852年-1854年に発表され、現在ではジュール=トムソン効果と呼ばれている。
論文発表後もこの実験は続けられ、1861年にジュールは引越しをしたときには、その引越し先でも実験を行っていたが、コンプレッサーの音がうるさいと隣の家から苦情が来たため中止された。
このような幾たびかにわたるジュールの仕事当量の測定は、相変わらず一般には認められなかった。1845年、ジュールはまた別の方法で仕事当量の測定を行った。これは、おもりの重さで水中の羽根車を回し、その運動による水の温度上昇を測定するという手法であった。この装置は、温度の変化を華氏0.005度の単位で測定できるという、当時では他に誰も実現できない精度をもっていた。ジュールは1845年以降、この手法で繰り返し測定を行った。
この実験も最初は無視され、2度目の発表(1847年)の際には、事前に司会から、手短に済ませるように注意を受けていた。そのため発表は簡単なものになったが、発表を終えたとき、出席者の一人が立ち上がり、内容に興味を惹かれたといった旨の発言をした。ウィリアム・トムソンであった。
こうして、ジュールはトムソンと親交を深めるようになった。ジュールはこの発表会の少し後にアメリア・グライムスと結婚し、新婚旅行でスイスに出かけたが、その際、偶然に旅行中のトムソンと出会っている。