O que é joule?
O joule é a unidade básica de energia do SI. É a unidade padrão para trabalho, calor e energia elétrica em física, engenharia e medição científica em todo o mundo.
Usos no mundo real
O joule é a unidade SI de energia utilizada em física, química e nutrição (a energia alimentar em alguns países é rotulada em quilojoules). A energia elétrica, o trabalho mecânico e a transferência de calor são todos medidos em joules. Um joule é a energia necessária para levantar uma maçã pequena cerca de 1 metro.
História
Com o nome do físico inglês James Prescott Joule, que demonstrou o equivalente mecânico do calor na década de 1840, estabelecendo que o calor e o trabalho mecânico são formas intercambiáveis de energia. O joule foi adoptado como unidade de energia do SI em 1960.
Erros comuns
Confundir joules com watts — um joule é uma unidade de energia, enquanto um watt é uma unidade de potência (1 W = 1 J/s). Também assumir que "caloria" e "joule" são equivalentes sem conversão: 1 cal = 4,184 J.
O que é elétron-volt?
Um elétron-volt é uma unidade de energia igual ao trabalho realizado sobre um elétron por uma diferença de potencial de um volt, aproximadamente 1,602 × 10⁻¹⁹ joules. É usado em física atômica, física de partículas e mecânica quântica.
Usos no mundo real
O electronvolt é a unidade de energia padrão em física de partículas, física atómica e ciência de semicondutores. As energias dos fotões de raios-X são medidas em keV; os fotões de luz visível em eV (aproximadamente 1,8–3,1 eV); as reacções nucleares em MeV; e as energias dos aceleradores de partículas em GeV ou TeV.
História
O electronvolt entrou em uso no início do século XX com o desenvolvimento da mecânica quântica e da física atómica experimental. À medida que os físicos começaram a medir energias de electrões e fotões, o eV forneceu uma unidade conveniente muito mais pequena do que o joule, mas apropriada para fenómenos à escala subatómica.
Erros comuns
Confundir o electronvolt com uma unidade de tensão — é uma unidade de energia igual à energia cinética ganha por um electrão acelerado através de uma diferença de potencial de um volt (1 eV = 1,602 × 10⁻¹⁹ J). Também confundir os prefixos de escala (keV, MeV, GeV, TeV) ao discutir diferentes fenómenos físicos.
Quando é usada esta conversão?
As faturas de eletricidade usam quilowatt-horas enquanto os cálculos de física usam joules. A conversão entre eles é essencial para auditorias energéticas, comparação da eficiência de eletrodomésticos e compreensão do consumo de energia.
Exemplos resolvidos
1 joule = 6.241509e+18 elétron-volt
1 elétron-volt = 1.602177e-19 joule
Como converter joule em elétron-volt
Para converter joule em elétron-volt, multiplique o valor por 6.241509e+18.
Para converter elétron-volt de volta em joule, multiplique por 1.602177e-19.
Padrões de medição
O joule é a unidade SI derivada de energia, definida como um quilograma-metro-quadrado por segundo-ao-quadrado (kg·m²/s²). O quilowatt-hora, igual a exatamente 3,6 megajoules, é aceite pelo BIPM para uso a par do SI na medição prática de eletricidade.
Você sabia?
Um único raio liberta aproximadamente 1 a 5 gigajoules de energia, mas apenas uma pequena fração chega ao solo como corrente elétrica. A maior parte da energia dissipa-se como luz, calor e a onda de choque do trovão.
Referência rápida: joule em elétron-volt
| joule | elétron-volt |
|---|---|
| 0.1 | 6.241509e+17 |
| 0.5 | 3.120755e+18 |
| 1 | 6.241509e+18 |
| 2 | 1.248302e+19 |
| 5 | 3.120755e+19 |
| 10 | 6.241509e+19 |
| 25 | 1.560377e+20 |
| 50 | 3.120755e+20 |
| 100 | 6.241509e+20 |
| 250 | 1.560377e+21 |
| 500 | 3.120755e+21 |
| 1,000 | 6.241509e+21 |
Valores comuns
| joule | elétron-volt | |
|---|---|---|
| Uma caloria alimentar (1 kcal) | 4,184 joule | 2.611447e+22 elétron-volt |
| Uma pilha AA | 9,360 joule | 5.842052e+22 elétron-volt |
| Ferver uma chaleira | 420,000 joule | 2.621434e+24 elétron-volt |
| Dieta humana diária (2000 kcal) | 8,368,000 joule | 5.222895e+25 elétron-volt |
| 1 galão de gasolina | 131,760,000 joule | 8.223812e+26 elétron-volt |
Unidades disponíveis de Energia
Mais conversões de joule
- Converter joule para quilojoule
- Converter joule para quilowatt-hora
- Converter joule para caloria (termoquímica)
- Converter joule para quilocaloria (dietética)
- Converter joule para watt-hora
- Converter joule para megajoule
- Converter joule para elétron-volt
- Converter joule para unidade térmica britânica
- Converter joule para therm (EUA)
Premissa: calorie significa caloria termoquímica e therm significa therm dos EUA.