この記事では、物理学におけるジュール (またはジュール) とは何かについて説明します。ジュールの価値、他の単位との等価性、ジュールの倍数と約数、そして最後にこの単位の起源を知るための例がいくつか見つかります。
物理学におけるジュール (またはジュール) とは何ですか?
物理学において、ジュール（またはジュール）は、エネルギー、仕事、熱の値を表すために使用される単位です。さらに、ジュールは国際単位系 (SI) におけるエネルギー、仕事、熱の単位です。
1 ジュールは 1 ニュートン × 1 メートルに等しい。ジュールは国際システムの基本単位に従って定義することもできますが、この場合、1 ジュールは、1 キログラムに 1 メートルの 2 乗を乗算し、1 秒の 2 乗で除算したものに相当します。
ジュール (またはジュール) の記号は大文字の J です。明らかに、この単位は 19 世紀の非常に重要な物理学者であるジェームス プレスコット ジュールにちなんで命名されました。以下に、測定単位としてのジュールの起源について詳しく説明します。
ジュールは国際システムの単位であるため、特にエネルギーと仕事において広く使用される単位です。電気、機械、油圧、運動、位置（または仕事）エネルギーなど。
ジュールの大きさの例
物理学におけるジュールまたはジュールの定義は理解できたので、ジュールが何を表すかを実際に確認できるように、以下にこのデバイスで行われた測定の例をいくつか示します。
- ジュールは、地球上で 100 g の物体を 1 メートル持ち上げるのに必要なエネルギー量です。
- 個々のスプリントには約 3,000 J の運動エネルギーが必要です。
- 一般に、家族の月間電力消費量は平均して約 1 GJ、つまり 10 億 J です。
- 150 リットルの石油を消費するのに必要な化学エネルギーの量は、約 6 GJ、つまり 6,000,000,000 J です。
- 蚊が飛ぶのに必要なエネルギーは 10 ～ 9 J、つまり 0.000000009 J です。
したがって、ジュールは日常生活において小さな測定単位であり、エネルギーが通常ジュールの倍数で表されるのはこのためです。
ジュール等価表
次の表では、ジュールと同じ量を表すために使用される他の単位との同等性を確認できます。
| ユニット | 略語 | 等価ジュール (またはジュール) |
|---|---|---|
| ワット時 | 何 | 3600J |
| カロリー | ライム | 4.1868J |
| フリゴリー | フロム | 4186.8J |
| 熱の | 番目 | 4186800J |
| 大きなカロリー | ライム | 4186.8J |
| 電子ボルト | eV | 1.602176634 · 10 -19 J |
| 英国熱量単位 | BTU | 1055.05585J |
| エルグ | エルグ | 1・10-7D |
| 石油換算トン | インターンシップ | 41868000000J |
| 石炭換算トン | テクノロジー | 29300000000J |
| フィート/ポンド | フィート-ポンド | 1.35581795J |
エネルギー、仕事、熱の異なる単位間の等価性のこれらの値を使用して、それらの間で変換を行うことができます。
たとえば、70 ワット時をジュールに変換する場合は、エネルギー値に変換係数を掛けるだけです。
7月の倍数と約数
ジュールは物理学や工学で広く使用されている単位であるため、エネルギー、仕事、または熱の値が倍数や約数を使用して表現されることもよくあります。以下に、7 月で見つかったすべての接頭辞の数学的意味を示す表を示します。
7月の倍率は以下の通りです。
| 名前 | シンボル | いくつかの |
|---|---|---|
| デカジュール | 日 | 10 1D |
| ヘクトジュール | hJ | 10 2D |
| キロジュール | K J | 10 3D |
| メガジュール | MJ | 10 6D |
| ギガジュール | G.J. | 10 9D |
| テラジュール | T.J. | 10 12D |
| ペタジュール | P.J. | 10 15D |
| エクサジュール | E.J. | 10 18D |
| ゼッタフリオ | Z.J. | 10 21D |
| ヨッタフリオ | YJ | 10 24日 |
そして、ジュールの約数は次のようになります。
| 名前 | シンボル | 減数 |
|---|---|---|
| デシジュール | DJ | 10 -1D |
| センチジュール | CJ | 10-2D |
| ミリジュール | mJ | 10 -3D |
| マイクロジュール | μJ | 10 ～6日 |
| ナノジュール | ニュージャージー | 10 -9D |
| ピコジュール | パジャマ | 10 ～12日 |
| フェムトジュール | J F | 10 ～15日 |
| アトジュリオ | J | 10 ～18日 |
| ゼプトジュール | zJ | 10 ～21日 |
| ヨクトジュール | yJ | 10 ～24日 |
7月の話
この最後のセクションでは、エネルギー、仕事、熱の測定単位としてのジュール (またはジュール) の起源を見ていきます。
ジュールが測定単位とみなされる前でさえ、エネルギーの最初の単位は 1882 年に採用されたエルグ (エルグ) でした。
しかし、同じ年、エンジニアのヴィルヘルム・シーメンスは、熱の単位としてジュールを英国科学振興協会に提案しました。ジュールは 10 7 erg に相当します。
しかし、1889 年 8 月 31 日、パリで開催された第 2 回国際電力会議で、ジェームズ プレスコット ジュール (1818-1889) が開発に携わったすべての業績を記念して、ジュールが熱の単位として採用されました。熱理論のこと。当時、物理学者はまだ生きていて63歳でしたが、数か月後(1889年10月11日)に亡くなりました。この同じ会議中に、ワットも電力の公式単位として認められました。
1946 年、国際度量衡委員会はジュールを仕事の単位として定義しました。より正確には、ジュールは 1 m の距離にわたって 1 N の力によって行われる仕事に等しくなります。
その後、1948 年に開催された第 9 回度量衡総会において、ジュールはエネルギーと熱の単位としても指定されました。なお、ジュールは当時広く使われていたカロリーに先駆けて熱の推奨単位として制定されたため、かなりの議論があった。
最後に、1960 年に開催された第 11 回度量衡総会で国際単位系が確立され、それに伴いジュール (またはジュール) がその系の仕事、エネルギー、熱の単位として指定されました。