Джоуль
| Джоуль | |
|---|---|
| Файл:Дж, J | |
| Величина | работа, энергия, количество теплоты |
| Система | СИ |
| Тип | производная |
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
- 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м = 1 Вт·с = 1 Кл·В.
- 1 Дж = 107 эрг.
- 1 Дж ≈ 6,24151⋅1018 эВ.
- 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
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 |
| 1027 Дж | роннаджоуль | РДж | RJ | 10−27 Дж | ронтоджоуль | рДж | rJ |
| 1030 Дж | кветтаджоуль | КвДж | QJ | 10−30 Дж | квектоджоуль | квДж | qJ |
| рекомендовано к применению применять не рекомендуется | |||||||
Примеры
- 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), [math]\displaystyle{ E_h = m_\mathrm{e} c^2\alpha^2 }[/math]: 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
Примечания
- ↑ Джоуль // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 604. — 704 с. — 100 000 экз.
- ↑ Тема 10. Постоянный электрический ток. Дата обращения: 30 июня 2010. Архивировано 16 марта 2012 года.
- ↑ Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Resolution 12 of the 11th meeting of the CGPM (1960) Архивная копия от 14 мая 2013 на Wayback Machine (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов
- ↑ 5,0 5,1 Калория // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 234. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.
- ↑ SI brochure. Дата обращения: 10 июня 2014. Архивировано 26 апреля 2006 года.
- ↑ Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации (недоступная ссылка). Дата обращения: 10 июня 2014. Архивировано 2 ноября 2013 года.
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 12-209. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
- ↑ Наставление по стрелковому делу. 7,62-мм модернизированный автомат Калашникова (АКМ и АКМС). — 3-е изд. — М.: Воениздат, 1983. — С. 152.
| Основные единицы | |
|---|---|
| Производные единицы со специальными наименованиями | |
| Принятые для использования с СИ | |
| См. также | |
 |