جول
الجول (انكليزي: Joule) هي الوحدة الرياضية/الفيزيائية لقياس الطاقة .
الجول وحدة قياسٍ في النظام المتريّ تستخدم لقياس الشغل والطاقة. ويساوي الجول الواحد مقدار الشغل المبذول عندما تؤثر قوة مقدارها نيوتن في جسم يتحرك مسافة متر باتجاه تلك القوة. انظر: النيوتن.
يُستخدم الجول لقياس جميع أشكال الطاقة، وهي تضم الحرارة والطاقة الكهربائية والطاقة الميكانيكية. يساوي الجول الواحد نحو0,24 من السُعر. والسُعر هوكمية الحرارة المطلوبة لحمل درجة حرارة جرام واحد من الماء درجة واحدة مئوية. والجول الواحد في الثانية يكفي لتمرير أمبير واحد من التيار الكهربائي في مقاومة مقدارها أوم واحد. يُطلق على الجول الواحد في الثانية اسم واط، وهووحدة للقدرة الكهربائية والميكانيكية. انظر: الواط. وتُقاس الطاقة والشغل في النظام الإنجليزي بـالقدم ـ رطل، والجول الواحد يساوي نحو0,74 قدم ـ باوند (رطل). وقد سُمي الجول باسم عالم الفيزياء الإنجليزي جيمس بريسكوت جول.
جول
- = 1 نيوتن · 1 متر = . . . . . . . . .(1)
- = 1 واط · 1 ثانية =
- = 1 كولومب · 1 فولت
وبتعبير أخر عن الثلاث علاقات السابقة :
- 1 جول واحد هوالطاقة اللازمة ل:
- تسليط قوة بمقياس نيوتن واحد لمسافة متر واحد، أو
- تقديم قدرة بمقياس 1 واط لمدة زمنية 1 ثانية ، أو
- الطاقة التي تكتسبها شحنة كهربية مقدارها 1 كولومب عند تسريعها بين فرق جهد مقداره 1 فولت .
في النظام العالمي للوحدات يُحسب الجول كالآتي:
وهي تعادل التعريف ألاول ، حيث:
- J جول
- N نيوتن
- m متر
- W واط
- s ثانية
- وتوجد علاقة بين الجول والإرج (erg) ؛ حيث الإرج أصغر كثيرا من الجول ، وهذه العلاقة هي :
10 مليون إرج = 1 جول
العلاقة بين الجول والإلكترون فولت
عند التعامل مع الذرة والجسيمات الأولية نجد حتى وحدة الجول كبيرة جدا . لذلك لتسهيل الحسابات على المستوى الذري ابتكر الفيزيائيون وحدة إلكترون فولت لحساب طاقة الجسيمات الأولية ومنها الإلكترون .
والعلاقة بين الجول والإلكترون فولت تبلغ:
- 1 إلكترون فولت = 1,602 . 10-19 جول
أنظر أيضا
- إلكترون فولت
- نيوتن
