Bu makale fizikte joule’ün (veya joule’ün) ne olduğunu açıklamaktadır. Bir joule’ün değerini, diğer birimlerle eşdeğerliklerini, joule’ün katlarını ve alt katlarını ve son olarak bu birimin kökenini öğrenmek için çeşitli örnekler bulacaksınız.
Fizikte joule (veya joule) nedir?
Fizikte joule (veya joule ), enerji, iş ve ısı değerlerini ifade etmek için kullanılan bir birimdir. Ek olarak joule, Uluslararası Birim Sisteminde (SI) enerji, iş ve ısı birimidir.
Bir joule, bir newton çarpı bir metreye eşittir. Joule, Uluslararası Sistemin temel birimlerine göre de tanımlanabilse de, bu durumda bir joule, bir kilogramın bir metre kareyle çarpımının bir saniyenin karesine bölünmesine eşittir.
Joule’ün (ya da joule’ün) simgesi büyük J harfidir. Açıkçası bu birime, 19. yüzyılın çok önemli fizikçilerinden James Prescott Joule’ün adı verilmiştir. Aşağıda bir ölçü birimi olarak joule’ün kökeni daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Joule, Uluslararası Sistemin birimi olduğundan özellikle enerji ve iş alanında yaygın olarak kullanılan bir birimdir. Elektrik, mekanik, hidrolik, kinetik, potansiyel (veya iş) enerji vb. olsun.
Joule’ün büyüklük sırasına örnekler
Artık joule veya joule’ün fizikteki tanımını bildiğinize göre, aşağıda bu cihazla yapılan birkaç ölçüm örneğini bulacaksınız, böylece bir joule’ün gerçekte neyi temsil ettiğini görebilirsiniz.
- Bir joule, Dünya üzerindeki 100 gramlık bir cismi bir metre kaldırmak için gereken enerji miktarıdır.
- Bireysel bir sprint yaklaşık 3000 J kinetik enerji gerektirir.
- Genel olarak bir ailenin aylık elektrik tüketimi ortalama 1 GJ veya 1.000.000.000 J civarındadır.
- 150 litre yağın tüketilmesi için gereken kimyasal enerji miktarı yaklaşık 6 GJ yani 6.000.000.000 J’dir.
- Bir sivrisineğin uçmak için ihtiyaç duyduğu enerji 10 ila 9 J veya 0,000000009 J’dir.
Bu nedenle joule günlük yaşamda küçük bir ölçü birimidir, bu nedenle enerjilerin genellikle joule’ün katları olarak ifade edildiğini görürsünüz.
Joule eşdeğerlik tablosu
Aşağıdaki tabloda joule ile aynı nicelikleri ifade etmek için kullanılan diğer birimler arasındaki eşdeğerlikleri görebilirsiniz:
| Birim | Kısaltma | Joule (veya joule) cinsinden eşdeğerlik |
|---|---|---|
| watt saat | Ne | 3600J |
| Kalori | kireç | 4.1868J |
| Frigorie | fg | 4186.8J |
| Termal | bu | 4186800J |
| büyük kalori | Kireç | 4186.8J |
| Elektron-volt | eV | 1,602176634 · 10 -19 J |
| İngiliz termal birimi | BTU’lar | 1055.05585J |
| Erg | erg | 1 · 10 -7 Gün |
| Ton petrol eşdeğeri | Staj | 41868000000J |
| Ton kömür eşdeğeri | Teknoloji | 29300000000J |
| pound başına ayak | ft-lb | 1.35581795J |
Farklı enerji, iş ve ısı birimleri arasındaki eşdeğerliklerin bu değerleri ile aralarında dönüşüm yapabilirsiniz.
Örneğin, 70 watt saati joule’e dönüştürmek istiyorsanız enerji değerini dönüşüm faktörüyle çarpmanız yeterlidir:
Temmuz ayının katları ve alt katları
Joule, fizik ve mühendislikte yaygın olarak kullanılan bir birimdir, dolayısıyla enerji, iş veya ısı değerlerinin katlar ve alt katlar kullanılarak ifade edildiğini görmek de yaygındır. Aşağıda Temmuz ile bulduğunuz tüm öneklerin matematiksel anlamlarını içeren bir tablonuz var.
Temmuz katları aşağıdaki gibidir:
| isim | Sembol | Birçok |
|---|---|---|
| on joule | gün | 10 1 gün |
| hektojoule | hJ | 10 2D |
| kilojoule | K J | 10 3D |
| megajoule | MJ | 10 6D |
| gigajul | G.J. | 10 9D |
| terajoule | T.J. | 10 12D |
| petajul | PJ. | 10 15 D |
| eksajul | E.J. | 10 18 D |
| zettajulio | Z.J. | 10 21 D |
| yottajulio | YJ | 10 24 D |
Ve joule’ün alt katları aşağıdaki gibidir:
| isim | Sembol | Alt kat |
|---|---|---|
| desijoule | DJ | 10 -1 Gün |
| santijoule | cj | 10-2D |
| milijoule | mJ | 10 -3 D |
| mikrojoule | µJ | 10 -6 gün |
| nanojoule | New Jersey | 10 -9 D |
| pikojoule | pijama | 10-12 gün |
| femtojoule | fJ | 10 -15 gün |
| attojulio | bir J | 10-18 gün |
| zeptojoule | zJ | 10-21 gün |
| yoktojoule | yJ | 10-24 gün |
Temmuz hikayesi
Bu son bölümde enerji, iş ve ısı ölçüm birimi olarak joule’ün (veya joule’ün) kökenini göreceğiz.
Joule’ün bir ölçü birimi olarak kabul edilmesinden önce bile, ilk enerji birimi 1882’de kabul edilen erg (erg) idi.
Ancak aynı yıl mühendis Wilhelm Siemens, İngiliz Bilimi Geliştirme Derneği’ne ısı birimi olarak joule’ü önerdi. Joule 10 7 erg’ye eşdeğer olacaktır.
Ancak 31 Ağustos 1889’da Paris’te düzenlenen İkinci Uluslararası Elektrik Kongresi sırasında joule’ün ısı birimi olarak James Prescott Joule (1818-1889) tarafından gerçekleştirilen geliştirme çalışmaları onuruna benimsenmesi mümkün olmadı. ısı teorisi. O sırada fizikçi hâlâ hayattaydı ve 63 yaşındaydı ancak birkaç ay sonra (11 Ekim 1889) öldü. Aynı kongrede watt da resmi güç birimi olarak kabul edildi.
1946’da Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi joule’ü iş birimi olarak tanımladı. Daha doğrusu joule, 1 N’lik bir kuvvetin 1 m’lik bir mesafe boyunca yaptığı işe eşitti.
Daha sonra 1948 yılında yapılan 9. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı’nda joule, enerji ve ısı birimi olarak da belirlendi. Isı için tavsiye edilen birim olarak o dönemde yaygın olarak kullanılan kaloriden önce joule’ün belirlenmesi nedeniyle epeyce tartışma yaşandığını belirtmek gerekir.
Nihayet 1960 yılında düzenlenen 11. Ağırlık ve Ölçüler Genel Konferansı’nda Uluslararası Birimler Sistemi kurulmuş ve bununla birlikte joule (veya joule) bu sistemin iş, enerji ve ısı birimi olarak belirlenmiştir.