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 كل أشكال الطاقة، وهي تشمل الحرارة والطاقة الكهربائية والطاقة الميكانيكية. يساوي الجول الواحد نحو 0,24 من السُعر. والسُعر هو كمية الحرارة المطلوبة لرفع 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، وهو وحدة للقدرة الكهربائية والميكانيكية. انظر: الواط. وتُقاس الطاقة والشغل في النظام الإنجليزي بـالقدم ـ رطل، والجول الواحد يساوي نحو 0,74 قدم ـ باوند (رطل). وقد سُمي الجول باسم عالم الفيزياء الإنجليزي جيمس بريسكوت جول.
جول
وبتعبير أخر عن الثلاث علاقات السابقة :
- 1 جول واحد هو الطاقة 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 و الإرج (erg) ؛ حيث الإرج أصغر كثيرا من الجول ، وهذه العلاقة هي :
10 مليون إرج = 1 جول
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
العلاقة بين الجول و الإلكترون فولت
عند التعامل مع الذرة و الجسيمات الأولية نجد أن 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
