تشرح هذه المقالة ما هو الجول (أو الجول) في الفيزياء. ستجد عدة أمثلة لمعرفة قيمة الجول، ومعادلاته مع الوحدات الأخرى، ومضاعفات الجول ومضاعفاته، وأخيرًا أصل هذه الوحدة.
ما هو الجول (أو الجول) في الفيزياء؟
في الفيزياء، الجول (أو الجول ) هو وحدة تستخدم للتعبير عن قيم الطاقة والشغل والحرارة. بالإضافة إلى ذلك، الجول هو وحدة الطاقة والشغل والحرارة في النظام الدولي للوحدات (SI).
الجول الواحد يساوي نيوتن واحد في متر واحد. على الرغم من أنه يمكن أيضًا تعريف الجول وفقًا للوحدات الأساسية للنظام الدولي، إلا أن الجول الواحد في هذه الحالة يعادل كيلوجرامًا مضروبًا في متر مربع مقسومًا على ثانية واحدة مربعة.
رمز الجول (أو الجول) هو الحرف الكبير J. ومن الواضح أن هذه الوحدة سميت على اسم جيمس بريسكوت جول، وهو فيزيائي مهم جدًا من القرن التاسع عشر. أدناه، يتم شرح أصل الجول كوحدة قياس بمزيد من التفصيل.
وبما أنها وحدة النظام الدولي، فإن الجول وحدة مستخدمة على نطاق واسع، خاصة في الطاقة والشغل. سواء كانت طاقة كهربائية أو ميكانيكية أو هيدروليكية أو حركية أو محتملة (أو عمل) وما إلى ذلك.
أمثلة على ترتيب حجم الجول
الآن بعد أن عرفت تعريف الجول أو الجول في الفيزياء، فيما يلي عدة أمثلة للقياسات التي تم إجراؤها باستخدام هذا الجهاز حتى تتمكن فعليًا من رؤية ما يمثله الجول.
- الجول هو كمية الطاقة اللازمة لرفع جسم كتلته 100 جرام على الأرض مسافة متر واحد.
- يتطلب العدو السريع حوالي 3000 جول من الطاقة الحركية.
- بشكل عام، يبلغ متوسط استهلاك الأسرة الشهري من الكهرباء حوالي 1 جيجا جول، أو 1,000,000,000 جول.
- تبلغ كمية الطاقة الكيميائية اللازمة لاستهلاك 150 لترًا من الزيت حوالي 6 جيجا جول، أو 6,000,000,000 جول.
- الطاقة التي تحتاجها البعوضة للطيران هي 10 إلى 9 جول، أو 0.000000009 جول.
ولذلك، فإن الجول هو وحدة قياس صغيرة في الحياة اليومية، ولهذا السبب عادة ما ترى الطاقات معبرًا عنها بمضاعفات الجول.
جدول معادلة الجول
في الجدول التالي، يمكنك رؤية المعادلات بين الجول والوحدات الأخرى المستخدمة للتعبير عن نفس الكميات:
| وحدة | اختصار | التكافؤ بالجول (أو الجول) |
|---|---|---|
| ساعة وات | ماذا | 3600 ج |
| السعرات الحرارية | جير | 4.1868ج |
| فريجوري | fg | 4186.8ج |
| الحرارية | ذ | 4186800ج |
| سعرات حرارية كبيرة | جير | 4186.8ج |
| إلكترون فولت | فولت | 1.602176634 · 10 -19 ج |
| الوحدة الحرارية البريطانية | وحدات حرارية بريطانية | 1055.05585ج |
| إيرج | erg | 1 · 10 -7 د |
| طن من معادل النفط | التدريب الداخلي | 41868000000ج |
| طن من الفحم يعادل | تكنولوجيا | 29300000000ج |
| قدم لكل رطل | قدم رطل | 1.35581795ج |
ومن خلال قيم المكافئات هذه بين الوحدات المختلفة للطاقة والشغل والحرارة، يمكنك إجراء تحويل بينها.
على سبيل المثال، إذا كنت تريد تحويل 70 واط/ساعة إلى جول، فما عليك سوى ضرب قيمة الطاقة في عامل التحويل:
مضاعفات ومضاعفات شهر يوليو
الجول هو وحدة مستخدمة على نطاق واسع في الفيزياء والهندسة، لذلك من الشائع أيضًا رؤية قيم الطاقة أو الشغل أو الحرارة معبرًا عنها باستخدام المضاعفات والمضاعفات الفرعية. يوجد أدناه جدول يحتوي على المعنى الرياضي لجميع البادئات التي تجدها في شهر يوليو.
مضاعفات شهر يوليو هي كما يلي:
| اسم | رمز | عديد |
|---|---|---|
| ديكاجول | يوم | 10 1 د |
| هكتوجول | ه.ج | 10 2 د |
| كيلوجول | ك ج | 10 3 د |
| ميجاجول | إم جي | 10 6 د |
| جيجاجول | ج.ج. | 10 9 د |
| تيراجول | تي جيه. | 10 12 د |
| بيتاجول | بي جي. | 10 15 د |
| exajoule | إي جيه. | 10 18 د |
| زيتاجوليو | ز.ج. | 10 21 د |
| yottajulio | YJ | 10 24 د |
ومضاعفات الجول هي كما يلي:
| اسم | رمز | متعدد |
|---|---|---|
| ديسيجول | دي جي | 10 -1 د |
| سنتيجول | cj | 10-2د |
| ملي جول | مللي جول | 10 -3 د |
| ميكروجول | ميكروجول | 10 -6 أيام |
| نانوجول | نيو جيرسي | 10 -9 د |
| بيكوجول | بيتاجول | 10 -12 يوما |
| فيمتوجول | إف جي | 10 -15 يوما |
| attojulio | ج | 10 -18 يوما |
| zeptojoule | zJ | 10 -21 يوما |
| yoctojoule | ذ.ج | 10 -24 يوما |
قصة يوليو
في هذا القسم الأخير سنرى أصل الجول (أو الجول) كوحدة لقياس الطاقة والشغل والحرارة.
حتى قبل اعتبار الجول وحدة قياس، كانت أول وحدة لقياس الطاقة هي الإرج (erg)، والتي تم اعتمادها في عام 1882.
ومع ذلك، في نفس العام، اقترح المهندس فيلهلم سيمنز الجول كوحدة للحرارة على الجمعية البريطانية لتقدم العلوم. الجول سيكون معادلاً لـ 10 7 erg.
ولكن لم يتم اعتماد الجول كوحدة للحرارة إلا في 31 أغسطس 1889، خلال المؤتمر الدولي الثاني للكهرباء الذي عقد في باريس، تكريمًا لجميع الأعمال التي قام بها جيمس بريسكوت جول (1818-1889) في تطوير من نظرية الحرارة. في ذلك الوقت، كان الفيزيائي لا يزال على قيد الحياة وكان يبلغ من العمر 63 عامًا، لكنه توفي بعد بضعة أشهر (11 أكتوبر 1889). خلال هذا المؤتمر نفسه، تم قبول الواط أيضًا كوحدة رسمية للسلطة.
في عام 1946، حددت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس الجول كوحدة عمل. بتعبير أدق، كان الجول يساوي الشغل الذي تبذله قوة مقدارها 1 نيوتن على مسافة 1 متر.
وفي وقت لاحق، خلال المؤتمر العام التاسع للأوزان والمقاييس الذي انعقد في عام 1948، تم تحديد الجول أيضًا كوحدة للطاقة والحرارة. تجدر الإشارة إلى أنه كان هناك قدر كبير من الجدل حيث تم تحديد الجول كوحدة موصى بها للحرارة قبل السعرات الحرارية، والتي كانت تستخدم على نطاق واسع في ذلك الوقت.
وأخيرا، في المؤتمر العام الحادي عشر للأوزان والمقاييس الذي عقد في عام 1960، تم إنشاء النظام الدولي للوحدات ومعه تم تعيين الجول (أو الجول) كوحدة الشغل والطاقة والحرارة للنظام المذكور.