Joule

Vikipedi, özgür ansiklopedi
(Nanojul sayfasından yönlendirildi)
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Joule
Ölçü sistemi: SI türetilmiş birim
Neyin birimi Enerji
Sembol: J
İsim kaynak kişisi: James Prescott Joule
Birim dönüşümleri
1 J eşittir :
   SI ana birimi    1 kg·m2/s2
   CGS birimi    1×107 erg
   kilowatt saat    2,78×10−7 kW•h
   kilokalori    2,39×10−4 kcal
   BTU    9,48×10−4 BTU

J (/ˈl/ ya da /ˈl/)sembolü ile gösterilen joule ; Uluslararası Birim Sistemi'nde enerji, veya ısı miktarından türetilmiş bir birimdir. Bu bir metre]] üzerinden bir newtonluk kuvvet uygulanarak harcanan enerjiye (veya yapılan iş) veya bir saniye içinde bir ohmluk bir direnç üzerinden geçen bir amperlik elektrik akımına eşittir. Adını İngiliz fizikçi James Prescott Joule (1818-1889) dan almıştır. Öncelikle taban SI birimleri cinsinden ve daha sonra diğer SI birimleri cinsinden şu şekilde ifade edilir:

Burada; kg kilogram, m metre , s dakika , N Newton, C coulomb, W watt, Pa pascal ve V volt’dur.

Bir joule ayrıca şu şekilde tanımlanabilir:

Kullanım[değiştir | kaynağı değiştir]

Bu SI birim adını James Prescott Joule dan almıştır. Birimler her Uluslararası Sistem (SI) birim gibi adı bir kişinin doğru adından türetilmiştir, sembolü ilk harf olan (J) 'dir. Ancak bir SI birim İngilizce yazıldığında, bir cümlenin başı ya da bir başlık değilse her zaman [[küçük harfle (joule) ile başlamalıdır.Unutmayın ki "derece Celsius" , "d" küçük olduğu için bu kurala uygundur . Uluslararası Birim Sistemi , bölüm 5.2 göre.

Newton-metre ile karşılığı[değiştir | kaynağı değiştir]

Açısal mekanikte; moment, doğrusal Newton mekaniği kuvvet parametresi, kütle atalet anı ve mesafe açısına benzerdir. Enerji her iki sistemde de aynıdır. Böylece, joule newton-metre olarak aynı boyutlara sahip olmasına rağmen (1 J = 1 N • m = 1 kg • m² • s-2), bu birimleri değiştirilebilir değildir: CGPM enerji ünitesi adını "joule " vermiştir. Ancak, tork ünitesine herhangi bir özel isim vermemiştir. Bu nedenle kendisini oluşturan parçalardan türetilen bir bileşik isim olarak bilinen tork birimi newton-metre (N • m) dir. Tork ve enerji aşağıdaki denklemden dolayı birbirleriyle ilişkilidir:

Burada; E enerji , τ tork ve θ taşınan açı (radyan cinsinden) dır. Radyan boyutsuz olduğu için, tork ve enerji aynı boyutlara sahiptir. Newton-metre kullanımı tork ve enerji için, yanlış anlamaları ve iletişim eksiklikleri önlemeye yardımcı olur. Ek bir çözümde joule ‘un skaler olduğunu fark etmekti . Tork vektör ise onun bir vektör kuvveti ve bir vektör deplasmanı vardır. Tork, mesafe vektörü ve bir kuvvet vektörünün çarpımıdır. "Newton-metre" üzerinde bir geleneksel tork vektör çizimi belirsizliği giderir.

Pratik örnekler[değiştir | kaynağı değiştir]

  • Günlük yaşamda şunlar yaklaşık bir joule temsil eder:
  • Dikey olarak havada bir metre küçük elma kaldırmak için gereken enerji (yaklaşık olarak 100 g'lık bir kütleye sahip)
  • Aynı elmanın bir metreden yere düştüğünde açığa çıkardığı enerji.
  • 0.24 K derecesindeki 1 g suyun ısısını yükseltmek için gereken ısı.
  • Bir kişi tarafından her saniyenin 1/60thsında ortaya çıkan ısı(yaklaşık 17 ms).
  • Çok yavaş bir şekilde hareket eden bir insanın bir 50 kg'lık kinetik enerjisi (0,2 m / s ya da 0.72 km / h).
  • 6 m / s ile hareket eden 56 gr tenis topunun kinetik enerjisi (22 km / saat). [8]
  • Kütlesi 1 kg olan ve √ 2 ≈ 1.4 m / s hızında hareket eden bir cismin kinetik enerjisi.

Katları[değiştir | kaynağı değiştir]

For additional examples, see: Orders of magnitude (energy)
Şablon:SI multiples

Nanojoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Nanojoule (NJ) bir joule’un milyarda birine eşittir. Bir nanojoule uçan bir sivrisineğin kinetik enerjisinin 1/160 ile ilgilidir.

Microjoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Microjoule (μJ) bir joule’un milyonda birine eşittir.Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın (LHC) çarpışmalar sırasında parçacık başına 1 Microjoule (7 TeV) üretmesi bekleniyor.

Milijoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Milijoule (mJ) bir joule’un binde birine eşittir.

Kilojoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Kilojoule (kJ) bin (103) joule’a eşittir. Bazı ülkelerde besin gıda standart enerji değerleri kilojoules (kJ)cinsindendir. Bir kilojoule saniyede (1 kilovat) tam gün ışığında Dünya'nın bir metrekare tarafından alınan güneş radyasyonunun yaklaşık miktarıdır.

Megajul[değiştir | kaynağı değiştir]

Megajul (MJ) bir milyon (106) joule, ya da yaklaşık olarak 160 km / saat (100 mil)le hareket eden bir tonluk bir aracın kinetik enerjisine eşittir.

Gigajoule[değiştir | kaynağı değiştir]

GigaJoule (GJ) bir milyar (109) joule’a eşittir. 6 GJ, yanmış bir varil yağın potansiyel kimyasal enerji miktarına eşittir.

Terajoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Terajoule (TJ), bir trilyon (1012) joule’a eşittir.Yaklaşık 63 TJ enerji Hiroşima'da patlyan bir atom bombası tarafından serbest bırakıldı.

Petajoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Petajoule (PJ), bir katrilyon (1015) joule eşittir. 210 PJ yaklaşık 50 megatona eşdeğerdir. Bu enerji şimdiye kadarki en büyük insan yapımı nükleer Tsar Bomba'nın patlası sonucunda yayılan enerji miktarına eşittir.

Exajoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Exajoule (EJ), bir kentilyon (1018) joule’a eşittir. Japonya'da 2011 Tohoku depremi ve tsunamiden 1.41 EJ enerjiye sahipti. ABD de bir yılda kullanılan enerji yaklaşık 94 EJdir.

Zettajoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Zettajoule (ZJ) bir sekstilyon (1021) joule’a eşittir. Yıllık küresel enerji tüketimnini yaklaşık 0,5 ZJ olduğu tahmin ediliyor.

Yottajoule[değiştir | kaynağı değiştir]

Yottajoule (YJ) bir septillion (1024) joule’a eşittir. Bu, yaklaşık 1 °C ile yeryüzündeki suyun tüm hacmini ısıtmak için gereken enerji miktarıdır.

Dönüşümler[değiştir | kaynağı değiştir]

1 joule şunlara eşittir :

  • 1 × 107 erg (tam)
  • 6.24150974 × 1018 eV (elektronvolta)
  • 0,2390 cal (termokimyasal gram kalori veya küçük kalori)
  • 2,3901 × 10-4 kcal (kilokalori ısılkimyasal, kilogram kalori, büyük kalori veya gıda kalori)
  • 9,4782 × 10-4 BTU (İngiliz ısı birimi)
  • 0,7376 ft • lb (foot-pound)
  • 23.7 ft • pdl (ayak-poundals)
  • 2,7778 × 10-7 kilovat-saatlik
  • 2,7778 × 10-4 watt-saat
  • 9,8692 × 10-3 litre-atmosfer
  • 11,1265 femtogram (kütle-enerji denkliği)
  • 1 × 10-44 foe (tam)

Joule cinsinden tam olarak tanımlanmış birimler şunları içerir:

  • 1 termokimyasal kalori = 4,184 J
  • 1 Uluslararası Masa kalori = 4,1868 J
  • 1 watt saat = 3600 J
  • 1 kilovat saat = 3.6 × 106 J (ya da 3.6 MJ)
  • 1 watt saniye = 1 J
  • 1 ton TNT = 4,184 GJ

Katı Adı Sembol Katı Adı Sembol
100 joule J      
101 dekajoule daJ 10–1 desijoule dJ
102 hektojoule hJ 10–2 santijoule cJ
103 kilojoule kJ 10–3 milijoule mJ
106 megajoule MJ 10–6 mikrojoule µJ
109 gigajoule GJ 10–9 nanojoule nJ
1012 terajoule TJ 10–12 pikojoule pJ
1015 petajoule PJ 10–15 femtojoule fJ
1018 egzajoule EJ 10–18 attojoule aJ
1021 zettajoule ZJ 10–21 zeptojoule zJ
1024 yottajoule YJ 10–24 yoktojoule yJ