Джоуль

Эта статья — о единице измерения. Об учёном-физике см. Джоуль, Джеймс Прескотт.

Джо́уль (англ. Joule; русское обозначение: Дж, международное: J) — единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ).

Джоуль
Дж, J
Величина	работа, энергия, количество теплоты
Система	СИ
Тип	производная
Медиафайлы на Викискладе

Джоуль равен работе, совершаемой силой в один ньютон при перемещении массы на расстояние одного метра в направлении действия силы^[1]. Таким образом, 1 Дж = 1 Н × м = 1 кг × м²/с². В электричестве джоуль означает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 секунду при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер^[2].

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы джоуль пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием джоуля. Например, обозначение единицы молярной внутренней энергии «джоуль на моль» записывается как Дж/моль.

Джоуль был введён в абсолютные практические электрические единицы в качестве единицы работы и энергии электрического тока на Втором международном конгрессе электриков, проходившем в год смерти Джеймса Джоуля (1889). Международная конференция по электрическим единицам и эталонам (Лондон, 1908) установила «международные» электрические единицы, в том числе «международный джоуль». После возвращения с 1 января 1948 года к абсолютным электрическим единицам было принято соотношение: 1 международный джоуль = 1,00020 абсолютного джоуля^[3]. В Международную систему единиц (СИ) джоуль введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом^[4].

Перевод в другие единицы

• 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м = 1 Вт·с = 1 Кл·В.
• 1 Дж = 10⁷ эрг.
• 1 Дж ≈ 6,24151⋅10¹⁸ эВ.
• 1 МДж = 0,277(7) кВт·ч.
• 1 кВт·ч = 3,6 МДж.
• 1 Дж ≈ 0,238846 калориям.
• 1 калория_м (международная) = 4,1868 Дж^[5].
• 1 термохимическая калория = 4,1840 Дж^[5].
• 1 килотонна ТНТ (=Ткал_т) ≈ 4,1840 ТДж (4,184⋅10¹² Дж).
• 1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 Дж (точно).
• 1 Дж ≈ 0,101972 кгс·м.

Кратные и дольные единицы

В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы джоуля образуются с помощью стандартных приставок СИ^[6]. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в РФ тех же приставок^[7].

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 Дж	декаджоуль	даДж	daJ	10−1 Дж	дециджоуль	дДж	dJ
102 Дж	гектоджоуль	гДж	hJ	10−2 Дж	сантиджоуль	сДж	cJ
103 Дж	килоджоуль	кДж	kJ	10−3 Дж	миллиджоуль	мДж	mJ
106 Дж	мегаджоуль	МДж	MJ	10−6 Дж	микроджоуль	мкДж	µJ
109 Дж	гигаджоуль	ГДж	GJ	10−9 Дж	наноджоуль	нДж	nJ
1012 Дж	тераджоуль	ТДж	TJ	10−12 Дж	пикоджоуль	пДж	pJ
1015 Дж	петаджоуль	ПДж	PJ	10−15 Дж	фемтоджоуль	фДж	fJ
1018 Дж	эксаджоуль	ЭДж	EJ	10−18 Дж	аттоджоуль	аДж	aJ
1021 Дж	зеттаджоуль	ЗДж	ZJ	10−21 Дж	зептоджоуль	зДж	zJ
1024 Дж	йоттаджоуль	ИДж	YJ	10−24 Дж	иоктоджоуль	иДж	yJ
1027 Дж	роннаджоуль	РнДж	RJ	10−27 Дж	ронтоджоуль	рнДж	rJ
1030 Дж	кветтаджоуль	КвДж	QJ	10−30 Дж	квектоджоуль	квДж	qJ
рекомендовано к применению  применять не рекомендуется

Примеры

• Средняя энергия теплового движения, приходящаяся на одну степень свободы молекул при температуре 1 К: 0,690⋅10⁻²³ Дж.
• Энергия фотона красного видимого света: 2,61⋅10⁻¹⁹ Дж.
• Энергия Ферми металлического золота при нормальных условиях: 8,8⋅10⁻¹⁹ Дж^[8].
• Атомная единица энергии (энергия Хартри), ${\displaystyle E_{h}=m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2}}$: 4,360⋅10⁻¹⁸ Дж.
• Дульная энергия пули при выстреле из АКМ: 2030 Дж^[9].
• Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C: 3,35⋅10⁵ Дж.
• Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184⋅10⁹ Дж.
• Энергия, выделенная при атомной бомбардировке Хиросимы: около 6⋅10¹³ Дж.
• Энергия, выделившаяся при столкновении астероида с Землёй, в результате которого образовался кратер Маникуаган: 10²³ Дж.

См. также

• Калория
• Ватт
• Эрг
• Электрон-вольт