Џул

Џул (од англ. joule; симб. J, Џ) — изведена единица за енергија или работа^[1] во Меѓународниот систем на мерни единици. Еден џул е еднаков на потрошената енергија (или завршената работа) со примена на сила од еден њутн низ a растојание од еден метар (1 њутнметар, N·m), или струја од еден ампер што минува низ отпор од еден ом за време од една секунда. Го носи името на англискиот физичар Џејмс Џул (1818–1889).

џул
Интуитивен приказ на џул како работа на придвижувачка сила
Информации за мерката
Мерен систем	изведена SI-единица
Единица за	енергија
Ознака	J
Именувана по	Џејмс Џул
Претворање на единици
1 џул во ...	... е еднакво на ...
основни SI-единици	1 кг·м2/с2
СГС	1⋅107 ерга
киловатчасови	2,78⋅10-7 кВт·ч (kW·h)
килокалории	2,39⋅10-4 ккал (kcal)
BTU	9,48⋅10-4 BTU
електронволти	6,24⋅1018 еВ (eV)

Најпрвин изразен во основни SI-единици, а потоа во други единици од тој систем:

${\displaystyle {\rm {J={}{\rm {{\frac {kg\cdot m^{2}}{s^{2}}}=N\cdot m={\rm {Pa\cdot m^{3}={}{\rm {W\cdot s}}}}}}}}}$

каде N е њутн, m е метар, kg е килограм, s е секунда, Pa е паскал, а W е ват.

Еден џул можеме да го дефинираме и како:

• Работата потребна за поместување на еден електричен полнеж од еден кулон низ разлика на ел. потенцијал од еден волт (кулонволт, C·V). Со овој однос може да се дефинира и волтот.
• Работата потребна за поместување на еден ват of сила во текот на една секунда (ватсекунда, W·s). Со овој однос може да се дефинира и ватот.

Забуна со њутнметарот

Главна статија: Њутнметар

Иако џулот ги има истите димензии како њутнметарот (1 J = 1 N·m = 1 кг·m²·s⁻²), овие две единици не се истоветни бидејќи њутнметарот (N·m) е единица за момент на сила а џулот е единица за енергија.^[2] Моментот на сила и енергијата се меѓусебно поврзани со следнава равенка:

${\displaystyle E=\tau \theta \ }$

каде E е енергијата, τ е величината на моментот, а θ е аголот на поместување (во радијани). Бидејќи радијанот е бездимензионална величина, следува дека моментот на сила и енергијата имаат исти димензии.

Моментот на сила и енергијата имаат иста димензија бидејќи обете се пресметуваат со помножување на силата со растојанието. Меѓутоа тие истот ака значајно се разликуваат: кај моментот на сила, со множењето се добива векторски производ, додека пак кај работата добивање скаларен производ. Исто така, кај моментот на сила растојанието важи за лост, додека кај енергијата растојанието го минува предмет под влијание на таа сила.

Практични примери

Еден џул во секојдневниот живот е приближно еднаков на:

• потребната енергија за да дигнеме едно мало јаболко вертикално еден метар во височина. (маса од прибл. 102 гр = ¹⁄_9,81 кг)
• енергија што ја оддава истото јаболко кога ќе падне од еден метар височина.
• енергијата во облик на топлина што ја ослободува едно лице во мирување, секоја ¹⁄₆₀ од секундата.^[3]
• кинетичката енергија на лице тешко 50 кг што се движи многу бавно (0,2 м/с).
• кинетичката енергија на едно тениско топче што се движи со брзина од 23 км/ч.^[4]

Содржатели

Содржатели на единицата „џул“ (J) во SI Помали Поголеми Вредност Симбол Назив Вредност Симбол Назив 10−1 J dJ дециџул 101 J daJ декаџул 10−2 J cJ центиџул 102 J hJ хектоџул 10−3 J mJ милиџул 103 J kJ килоџул 10−6 J µJ микроџул 106 J MJ мегаџул 10−9 J nJ наноџул 109 J GJ гигаџул 10−12 J pJ пикоџул 1012 J TJ тераџул 10−15 J fJ фемтоџул 1015 J PJ петаџул 10−18 J aJ атоџул 1018 J EJ ексаџул 10−21 J zJ зептоџул 1021 J ZJ зетаџул 10−24 J yJ јоктоџул 1024 J YJ јотаџул најзастапените содржатели се задебелени

Во други единици

1 џул е еднаков на:

• 1⋅10⁷ ерга (точно)
• 6,24150974⋅10¹⁸ eV (електронволти)
• 0,2390 cal (термохемиски грамкалории или мали калории)
• 2,3901⋅10^-4 kcal (термохемиски килокалории, килограмкалории, големи калории или прехранбени калории)
• 9,4782⋅10^-4 BTU (британска топлотна единица)
• 0,7376 ft·lbf (стапки-фунти сила)
• 23,7 ftpdl (стапка-фунтал)
• 2,7778⋅10^-7 киловат-час
• 2,7778⋅10^-4 ват-час
• 9,8692⋅10^-3 литар-атмосфери
• 11,1265 фемтограма (еднаквост маса-енергија)

Единици што се определуваат точно во џули:

• 1 термохемиска калорија = 4,184 J^[5]
• 1 калорија од меѓунар. таблица = 4,1868 J^[5]
• 1 ват-час = 3600 J
• 1 киловат-час = 3,6⋅10⁶ J (или 3,6 MJ)
• 1 ватсекунда = 1 J
• 1 тон ТНТ = 4,184 GJ

Поврзано

• Њутнметар
• Величински редови (енергија)