Joule
Joule (J) är den härledda enheten för energi i SI-systemet och definieras[1]:
- <math>\rm J = {}\rm \frac{kg \cdot m^2}{s^2} = N \cdot m = \rm Pa \cdot m^3={}\rm W \cdot s</math>
Energin en joule motsvaras av följande:
- Arbetet av en kraft på en newton över en meter
- Arbetet som krävs för att flytta en elektrisk laddning på en coulomb genom en potentialdifferens på en volt
- Arbetet som krävs för att producera en watt kontinuerligt under en sekund, det vill säga en wattsekund
- Den kinetiska energi som ett föremål med massan 2 kg har när det rör sig med 1 m/s.
Enheten är uppkallad efter fysikern James Prescott Joule.
Joule har ersatt de äldre energimåtten kalori respektive erg. En joule motsvarar 107 erg eller ungefär 0,239 kalorier.
Exempel på vardagstillämpningar av en joule
En joule motsvarar ungefär:
- energin som krävs för att lyfta ett litet äpple (102 g) en meter rakt upp.
- energin som frigörs när samma äpple faller en meter tillbaka till marken.
- energin som frigörs som värme från en människa i vila varje sextiondedel av en sekund (1/60 s).
- rörelseenergin hos en människa som väger 50 kg och rör sig långsamt (0,2 m/s).
- rörelseenergin hos en tennisboll som rör sig med en hastighet av 23 km/h.[2]
Multipelenheter
Joule används tillsammans med SI-prefix för att bilda större och mindre enheter.
| Enhet | Symbol | Betydelse | Exempel |
|---|---|---|---|
| Kilojoule | kJ | 103 joule = 1 000 joule | En kilojoule per sekund (1000 watt) är ungefär den mängd solinstrålning per kvadratmeter av jordytan som utvecklas per timma i fullt dagsljus.[3] |
| Megajoule | MJ | 106 joule = 1 000 kilojoule | En megajoule motsvarar ungefär röreleseenergin hos ett fordon med massan 1 ton som färdas i 160 km/h. |
| Gigajoule | GJ | 109 joule = 1 000 megajoule | Ett fat olja innehåller ungefär 6 gigajoule kemisk energi som frigörs vid förbränning. [4] |
| Terajoule | TJ | 1012 joule = 1 000 gigajoule | Atombomben Little Boy utvecklade ungefär 63 terajoule när den detonerade över Hiroshima.[5] |
| Petajoule | PJ | 1015 joule = 1 000 terajoule | |
| Exajoule | EJ | 1018 joule = 1 000 petajoule | Jordbävningen vid Tohoku 2011 utvecklade 1,41 exajoule (eftersom den hade en magnitud på 9,0 på Richterskalan. |
| Zettajoule | ZJ | 1021 joule = 1 000 exajoule | |
| Yottajoule | YJ | 1024 joule = 1 000 zettajoule | Det krävs ungefär en yottajoule för att värma allt vatten på jorden 1°C. |
| Enhet | Symbol | Betydelse | Exempel |
|---|---|---|---|
| Millijoule | mJ | 10-3 joule = 0,001 joule | |
| Mikrojoule | μJ | 10-6 joule = 0,001 millijoule | Large Hadron Collider (LHC) förväntas skapa partikelkollisioner i storleksordningen 1 microjoule per partikel. |
| Nanojoule | nJ | 10-9 joule = 0,001 mikrojoule | En nanojoule motsvarar ungefär 1/160 av rörelseenergin hos en flygande mygga.[6] |
| Pikojoule | pJ | 10-12 joule = 0,001 nanojoule | |
| Femtojoule | fJ | 10-15 joule = 0,001 pikojoule | |
| Attojoule | aJ | 10-18 joule = 0,001 femtojoule |
Se även
Referenser
- ↑ ”The International System of Units (SI)”. Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf. Läst 17 oktober 2012.
- ↑ Ristinen, Robert A.; Kraushaar, Jack J. (2006). Energy and the Environment (utgåva 2nd). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. ISBN 0471739898
- ↑ ”Construction of a Composite Total Solar Irradiance (TSI) Time Series from 1978 to present”. http://www.pmodwrc.ch/pmod.php?topic=tsi/composite/SolarConstant. Läst 5 oktober 2005.
- ↑ IRS publication
- ↑ Los Alamos National Laboratory report LA-8819, The yields of the Hiroshima and Nagasaki nuclear explosions by John Malik, September 1985. Available online at http://www.mbe.doe.gov/me70/manhattan/publications/LANLHiroshimaNagasakiYields.pdf
- ↑ CERN - Glossary
| |||||||||||