Elektronenvolt (eV)
1 Elektronenvolt = 1.602177e-19 Joule
Was ist Elektronenvolt?
Ein Elektronvolt ist eine Energieeinheit, die der Arbeit entspricht, die ein Elektron bei einer Potentialdifferenz von einem Volt verrichtet, also etwa 1,602 × 10⁻¹⁹ Joule. Es wird in der Atomphysik, Teilchenphysik und Quantenmechanik verwendet.
Hinweise: Atomic-scale energy
Praktische Anwendungen
Das Elektronenvolt ist die Standardenergieinheit in der Teilchenphysik, Atomphysik und Halbleiterwissenschaft. Röntgenphoton-Energien werden in keV gemessen; sichtbare Lichtphotonen in eV (etwa 1,8–3,1 eV); Kernreaktionen in MeV; und Teilchenbeschleunigerenergien in GeV oder TeV.
Geschichte
Das Elektronenvolt kam Anfang des 20. Jahrhunderts mit der Entwicklung der Quantenmechanik und der experimentellen Atomphysik in Gebrauch. Als Physiker begannen, Energien von Elektronen und Photonen zu messen, lieferte das eV eine praktische Einheit, die viel kleiner als das Joule war, aber für subatomare Phänomene geeignet war.
Häufige Fehler
Verwechslung des Elektronenvolts mit einer Spannungseinheit — es ist eine Energieeinheit, die der kinetischen Energie entspricht, die ein durch eine Potentialdifferenz von einem Volt beschleunigtes Elektron gewinnt (1 eV = 1,602 × 10⁻¹⁹ J). Auch das Verwechseln der Skalenpräfixe (keV, MeV, GeV, TeV) bei der Diskussion verschiedener physikalischer Phänomene.
Wann wird diese Umrechnung verwendet?
Stromrechnungen verwenden Kilowattstunden, während Physikberechnungen Joule verwenden. Die Umrechnung zwischen beiden ist für Energieaudits, den Vergleich von Geräteeffizienz und das Verständnis des Stromverbrauchs unerlässlich.
Elektronenvolt in Joule umrechnen
Um Elektronenvolt in Joule umzurechnen, den Wert mit 1.602177e-19 multiplizieren.
Umrechnungsformel (von der Basiseinheit)
x * 1.602176634e-19
Messstandards
Das Joule ist die abgeleitete SI-Einheit der Energie, definiert als ein Kilogramm mal Meter-Quadrat pro Sekunde-Quadrat (kg·m²/s²). Die Kilowattstunde, gleich genau 3,6 Megajoule, ist vom BIPM für die Verwendung neben SI-Einheiten bei der praktischen Strommessung zugelassen.
Wussten Sie?
Ein einzelner Blitz setzt etwa 1 bis 5 Gigajoule Energie frei, aber nur ein kleiner Bruchteil erreicht den Boden als elektrischer Strom. Der Großteil der Energie dissipiert als Licht, Wärme und die Schockwelle des Donners.
| Elektronenvolt | Joule |
|---|---|
| 0.1 | 1.602177e-20 |
| 0.5 | 8.010883e-20 |
| 1 | 1.602177e-19 |
| 2 | 3.204353e-19 |
| 5 | 8.010883e-19 |
| 10 | 1.602177e-18 |
| 25 | 4.005442e-18 |
| 50 | 8.010883e-18 |
| 100 | 1.602177e-17 |
| 250 | 4.005442e-17 |
| 500 | 8.010883e-17 |
| 1,000 | 1.602177e-16 |
Häufige Werte
| Elektronenvolt | Joule | |
|---|---|---|
| Eine Nahrungskalorie (1 kcal) | 2.611447e+22 Elektronenvolt | 4,184 Joule |
| Eine AA-Batterie | 5.842052e+22 Elektronenvolt | 9,360 Joule |
| Einen Wasserkocher aufkochen | 2.621434e+24 Elektronenvolt | 420,000 Joule |
| Tägliche Ernährung (2000 kcal) | 5.222895e+25 Elektronenvolt | 8,368,000 Joule |
| 1 Gallone Benzin | 8.223812e+26 Elektronenvolt | 131,760,000 Joule |
Vollständige Elektronenvolt-Umrechnungstabelle
| Einheit | Wert | Faktor |
|---|---|---|
| Joule | 1 eV = 1.602177e-19 J | × 1.602177e-19 |
| Kilojoule | 1 eV = 1.602177e-22 kJ | × 1.602177e-22 |
| Kilowattstunde | 1 eV = 4.450491e-26 kWh | × 4.450491e-26 |
| Kalorie (thermochemisch) | 1 eV = 3.829294e-20 cal | × 3.829294e-20 |
| Kilokalorie (diätetisch) | 1 eV = 3.829294e-23 kcal | × 3.829294e-23 |
| Wattstunde | 1 eV = 4.450491e-23 Wh | × 4.450491e-23 |
| Megajoule | 1 eV = 1.602177e-25 MJ | × 1.602177e-25 |
| Britische Wärmeeinheit | 1 eV = 1.518570e-22 BTU | × 1.518570e-22 |
| Therm (US) | 1 eV = 1.518933e-27 therm | × 1.518933e-27 |