Что такое электрон-вольт?

Электронвольт — это единица энергии, равная работе, совершаемой электроном при разности потенциалов в один вольт, примерно 1,602 × 10⁻¹⁹ джоулей. Он используется в атомной физике, физике элементарных частиц и квантовой механике.

Практическое применение

Электронвольт является стандартной единицей энергии в физике элементарных частиц, атомной физике и науке о полупроводниках. Энергии фотонов рентгеновского излучения измеряются в кэВ; фотоны видимого света в эВ (около 1,8–3,1 эВ); ядерные реакции в МэВ; а энергии ускорителей частиц в ГэВ или ТэВ.

История

Электронвольт вошёл в использование в начале 20 века с развитием квантовой механики и экспериментальной атомной физики. По мере того как физики начали измерять энергии электронов и фотонов, эВ предоставил удобную единицу, намного меньшую, чем джоуль, но подходящую для субатомных явлений.

Распространённые ошибки

Путаница электронвольта с единицей напряжения — это единица энергии, равная кинетической энергии, приобретаемой электроном, ускоренным через разность потенциалов в один вольт (1 эВ = 1,602 × 10⁻¹⁹ Дж). Также путаница в масштабных префиксах (кэВ, МэВ, ГэВ, ТэВ) при обсуждении различных физических явлений.

Что такое джоуль?

Джоуль — базовая единица энергии в системе СИ. Это стандартная единица работы, тепла и электрической энергии в физике, технике и научных измерениях во всем мире.

Практическое применение

Джоуль — единица энергии СИ, используемая в физике, химии и питании (в некоторых странах энергетическая ценность продуктов питания указывается в килоджоулях). Электрическая энергия, механическая работа и теплопередача измеряются в джоулях. Один джоуль — это энергия, необходимая для подъёма небольшого яблока примерно на 1 метр.

История

Назван в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля, который в 1840-х годах продемонстрировал механический эквивалент теплоты, установив, что теплота и механическая работа являются взаимозаменяемыми формами энергии. Джоуль был принят в качестве единицы энергии СИ в 1960 году.

Распространённые ошибки

Путаница джоулей с ваттами — джоуль является единицей энергии, а ватт — единицей мощности (1 Вт = 1 Дж/с). Также предположение, что «калория» и «джоуль» эквивалентны без пересчёта: 1 кал = 4,184 Дж.

Когда используется это преобразование?

Счета за электроэнергию используют киловатт-часы, а физические расчёты — джоули. Перевод между ними необходим для энергетических аудитов, сравнения эффективности приборов и понимания потребления энергии.

Примеры расчётов

1 электрон-вольт = 1.602177e-19 джоуль

1 джоуль = 1 джоуль

Как перевести электрон-вольт в джоуль

Чтобы перевести электрон-вольт в джоуль, умножьте значение на 1.602177e-19.

Чтобы перевести джоуль обратно в электрон-вольт, умножьте на 6.241509e+18.

Стандарты измерения

Джоуль является производной единицей энергии СИ, определяемой как килограмм-метр-квадратный в секунду-квадратную (кг·м²/с²). Киловатт-час, равный ровно 3,6 мегаджоуля, одобрен МБМВ для использования совместно с СИ при практическом учёте электроэнергии.

Знаете ли вы?

Один удар молнии высвобождает от 1 до 5 гигаджоулей энергии, однако лишь малая её часть достигает земли в виде электрического тока. Большинство энергии рассеивается в виде света, тепла и ударной волны, производящей гром.

Быстрая таблица: электрон-вольт → джоуль

электрон-вольт	джоуль
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

Типичные значения

	электрон-вольт	джоуль
Пищевая калория (1 ккал)	2.611447e+22 электрон-вольт	4,184 джоуль
Батарейка AA	5.842052e+22 электрон-вольт	9,360 джоуль
Вскипятить чайник	2.621434e+24 электрон-вольт	420,000 джоуль
Суточный рацион (2000 ккал)	5.222895e+25 электрон-вольт	8,368,000 джоуль
1 галлон бензина	8.223812e+26 электрон-вольт	131,760,000 джоуль

Доступные единицы Энергия

Больше преобразований электрон-вольт

Допущение: calorie означает термохимическую калорию, а therm — американский therm.