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.
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.
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 джоуль = 6.241509e+18 электрон-вольт
1 электрон-вольт = 1.602177e-19 джоуль
Как перевести джоуль в электрон-вольт
Чтобы перевести джоуль в электрон-вольт, умножьте значение на 6.241509e+18.
Чтобы перевести электрон-вольт обратно в джоуль, умножьте на 1.602177e-19.
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: джоуль → электрон-вольт
| джоуль | электрон-вольт |
|---|---|
| 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 |
Типичные значения
| джоуль | электрон-вольт | |
|---|---|---|
| Пищевая калория (1 ккал) | 4,184 джоуль | 2.611447e+22 электрон-вольт |
| Батарейка AA | 9,360 джоуль | 5.842052e+22 электрон-вольт |
| Вскипятить чайник | 420,000 джоуль | 2.621434e+24 электрон-вольт |
| Суточный рацион (2000 ккал) | 8,368,000 джоуль | 5.222895e+25 электрон-вольт |
| 1 галлон бензина | 131,760,000 джоуль | 8.223812e+26 электрон-вольт |
Доступные единицы Энергия
Больше преобразований джоуль
- Преобразовать джоуль в килоджоуль
- Преобразовать джоуль в киловатт-час
- Преобразовать джоуль в калория (термохимическая)
- Преобразовать джоуль в килокалория (диетическая)
- Преобразовать джоуль в ватт-час
- Преобразовать джоуль в мегаджоуль
- Преобразовать джоуль в электрон-вольт
- Преобразовать джоуль в британская тепловая единица
- Преобразовать джоуль в терм (США)
Допущение: calorie означает термохимическую калорию, а therm — американский therm.