¿Qué es electronvolt?
Un electronvoltio es una unidad de energía igual al trabajo realizado sobre un electrón por una diferencia de potencial de un voltio, aproximadamente 1,602 × 10⁻¹⁹ julios. Se utiliza en física atómica, física de partículas y mecánica cuántica.
Usos en el mundo real
El electronvoltio es la unidad de energía estándar en física de partículas, física atómica y ciencia de semiconductores. Las energías de los fotones de rayos X se miden en keV; los fotones de luz visible en eV (aproximadamente 1,8–3,1 eV); las reacciones nucleares en MeV; y las energías de los aceleradores de partículas en GeV o TeV.
Historia
El electronvoltio entró en uso a principios del siglo XX con el desarrollo de la mecánica cuántica y la física atómica experimental. A medida que los físicos comenzaron a medir energías de electrones y fotones, el eV proporcionó una unidad conveniente mucho más pequeña que el julio pero apropiada para los fenómenos a escala subatómica.
Errores comunes
Confundir el electronvoltio con una unidad de voltaje — es una unidad de energía igual a la energía cinética ganada por un electrón acelerado a través de una diferencia de potencial de un voltio (1 eV = 1,602 × 10⁻¹⁹ J). También confundir los prefijos de escala (keV, MeV, GeV, TeV) cuando se discuten diferentes fenómenos físicos.
¿Qué es julio?
El julio es la unidad básica de energía del SI. Es la unidad estándar para trabajo, calor y energía eléctrica en física, ingeniería y medición científica en todo el mundo.
Usos en el mundo real
El julio es la unidad SI de energía utilizada en física, química y nutrición (la energía alimentaria en algunos países se etiqueta en kilojulios). La energía eléctrica, el trabajo mecánico y la transferencia de calor se miden en julios. Un julio es la energía necesaria para elevar una manzana pequeña aproximadamente 1 metro.
Historia
Nombrado en honor al físico inglés James Prescott Joule, quien demostró el equivalente mecánico del calor en la década de 1840, estableciendo que el calor y el trabajo mecánico son formas intercambiables de energía. El julio fue adoptado como unidad de energía del SI en 1960.
Errores comunes
Confundir julios con vatios: el julio es una unidad de energía, mientras que el vatio es una unidad de potencia (1 W = 1 J/s). También asumir que "caloría" y "julio" son equivalentes sin conversión: 1 cal = 4,184 J.
¿Cuándo se usa esta conversión?
Las facturas de electricidad usan kilovatios-hora mientras que los cálculos de física usan julios. Convertir entre ellos es esencial para las auditorías energéticas, la comparación de la eficiencia de los electrodomésticos y la comprensión del consumo energético.
Ejemplos resueltos
1 electronvolt = 1.602177e-19 julio
1 julio = 1 julio
Cómo convertir electronvolt a julio
Para convertir electronvolt a julio, multiplique el valor por 1.602177e-19.
Para convertir julio de vuelta a electronvolt, multiplique por 6.241509e+18.
Estándares de medición
El julio es la unidad SI derivada de energía, definida como un kilogramo por metro cuadrado por segundo al cuadrado (kg·m²/s²). El kilovatio-hora, equivalente a exactamente 3,6 megajulios, está aprobado por el BIPM para su uso junto con el SI en la medición práctica de electricidad.
¿Sabías que?
Un rayo libera aproximadamente entre 1 y 5 gigajulios de energía, aunque solo una pequeña fracción llega al suelo como corriente eléctrica. La mayor parte de la energía se disipa en forma de luz, calor y la onda de choque del trueno.
Referencia rápida: electronvolt a julio
| electronvolt | julio |
|---|---|
| 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 |
Valores comunes
| electronvolt | julio | |
|---|---|---|
| Una caloría alimentaria (1 kcal) | 2.611447e+22 electronvolt | 4,184 julio |
| Una batería AA | 5.842052e+22 electronvolt | 9,360 julio |
| Hervir una tetera | 2.621434e+24 electronvolt | 420,000 julio |
| Dieta humana diaria (2000 kcal) | 5.222895e+25 electronvolt | 8,368,000 julio |
| 1 galón de gasolina | 8.223812e+26 electronvolt | 131,760,000 julio |
Unidades disponibles de Energía
- Conversiones de julio
- Conversiones de kilojulio
- Conversiones de kilovatio-hora
- Conversiones de caloría (termoquímica)
- Conversiones de kilocaloría (dietética)
- Conversiones de vatio-hora
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Más conversiones de electronvolt
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Supuesto: calorie significa caloría termoquímica y therm significa therm de EE. UU.