Джоуль
Джо́уль (англ. Joule; русское обозначение: Дж; международное: J) — единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ). Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы[1]. Таким образом, 1 Дж = 1 Н·м=1 кг·м²/с². В электричестве джоуль означает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 секунду при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер[2].
В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы джоуль пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием джоуля. Например, обозначение единицы молярной внутренней энергии «джоуль на моль» записывается как Дж/моль.
Джоуль был введён в абсолютные практические электрические единицы в качестве единицы работы и энергии электрического тока на Втором международном конгрессе электриков, проходившем в год смерти Джеймса Джоуля (1889). Международная конференция по электрическим единицам и эталонам (Лондон, 1908) установила «международные» электрические единицы, в том числе «международный джоуль». После возвращения с 1 января 1948 к абсолютным электрическим единицам было принято соотношение: 1 международный джоуль = 1,00020 абсолютного джоуля[3]. В Международную систему единиц (СИ) джоуль введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[4].
Перевод в другие единицы[править | править код]
- 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м = 1 Вт·с = 1 Кл·В.
- 1 Дж = 107эрг.
- 1 Дж ≈ 6,24151⋅1018эВ.
- 1 МДж = 0,277(7) кВт·ч.
- 1 кВт·ч = 3,6 МДж.
- 1 Дж ≈ 0,238846 калориям.
- 1 калориям (международная) = 4,1868 Дж[5].
- 1 термохимическая калория = 4,1840 Дж[5].
- 1 килотонна ТНТ (=Ткалт) ≈ 4,1840 ТДж (4,184⋅1012 Дж).
- 1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 Дж (точно).
- 1 Дж ≈ 0,101972 кгс·м.
Кратные и дольные единицы[править | править код]
В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы джоуля образуются с помощью стандартных приставок СИ[6]. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в РФ тех же приставок[7].
| Кратные | Дольные |
|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение |
|---|
| 101 Дж | декаджоуль | даДж | daJ | 10−1 Дж | дециджоуль | дДж | dJ |
|---|
| 102 Дж | гектоджоуль | гДж | hJ | 10−2 Дж | сантиджоуль | сДж | cJ |
|---|
| 103 Дж | килоджоуль | кДж | kJ | 10−3 Дж | миллиджоуль | мДж | mJ |
|---|
| 106 Дж | мегаджоуль | МДж | MJ | 10−6 Дж | микроджоуль | мкДж | µJ |
|---|
| 109 Дж | гигаджоуль | ГДж | GJ | 10−9 Дж | наноджоуль | нДж | nJ |
|---|
| 1012 Дж | тераджоуль | ТДж | TJ | 10−12 Дж | пикоджоуль | пДж | pJ |
|---|
| 1015 Дж | петаджоуль | ПДж | PJ | 10−15 Дж | фемтоджоуль | фДж | fJ |
|---|
| 1018 Дж | эксаджоуль | ЭДж | EJ | 10−18 Дж | аттоджоуль | аДж | aJ |
|---|
| 1021 Дж | зеттаджоуль | ЗДж | ZJ | 10−21 Дж | зептоджоуль | зДж | zJ |
|---|
| 1024 Дж | иоттаджоуль | ИДж | YJ | 10−24 Дж | иоктоджоуль | иДж | yJ |
|---|
| рекомендовано к применению применять не рекомендуется |
Примеры[править | править код]
- Средняя энергия теплового движения, приходящаяся на одну степень свободы молекул при температуре 1 К: 0,690⋅10−23 Дж.
- Энергия фотона красного видимого света: 2,61⋅10−19 Дж.
- Энергия Ферми металлического золота при нормальных условиях: 8,8⋅10−19 Дж[8].
- Атомная единица энергии (энергия Хартри), : 4,360⋅10−18 Дж.
- Дульная энергия пули при выстреле из АКМ: 2030 Дж[9].
- Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C: 3,35⋅105 Дж.
- Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184⋅109 Дж.
- Энергия, выделенная при атомной бомбардировке Хиросимы: около 6⋅1013 Дж.
- Энергия, выделившаяся при столкновении астероида с Землёй, в результате которого образовался кратер Маникуаган: 1023 Дж.
См. также[править | править код]
- Калория
- Ватт
- Эрг
- Электрон-вольт
Примечания[править | править код]
Источник