جول

الجول (إنكليزي: Joule) في الفيزياء والكيمياء هي وحدة قياس الطاقة وأطلق عليها جول تكريمًأ للعالم جيمس بريسكوت جول لاكتشافه العلاقة بين الشغل المبذول والطاقة الناتجة.

1 جول =

= 1 كيلوجرام . متر²/ثانية ²

= 1 نيوتن · 1 متر

= 1 واط · 1 ثانية

= 1 كولومب · 1 فولت

تفسير ومقارنة

1 جول يعادل :

• تسليط قوة قدرها 1 نيوتن عبر مسافة 1 متر ، أو

• تشغيل قدرة قدرها 1 واط لمدة 1 ثانية، أو

• تعادل الطاقة التي تكتسبها شحنة كهربية مقدارها 1 كولوم عند تسريعها بين فرق جهد مقداره 1 فولت.

أو 1 جول هي الطاقة اللازمة لعمل أحد العمليات الآتية:

• رفع قالب شوكولاته وزنه 102و0 كيلوجرام مسافة 1 متر ، أو

• تشغيل قدرة قدرها 1 وات مدة 1 ثانية . هذه طاقة تعادل قدرة قلب الإنسان  - (1 واط.ثانية) أو

• الطاقة اللازمة لتسيير تيار كهربائي قدره 1 أمبير بين فرق جهد قدره 1 فولط مدة 1 ثانية. أي (فولت. متر. ثانية) أو

• الطاقة اللازمة لرفع 1 جرام ماء في درجة حرارة 15 درجة مئوية مقدار 239و0 درجة مئوية .

في النظام العالمي للوحدات يُحسب الجول كالآتي:

$1~{\rm J} = 1~{\rm{N}\cdot\rm{m}} = 1~\frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^2} = 1~{\rm{W}\cdot\rm{s}}$

وهي تعادل التعريف الأول (أعلى الصفحة) ،حيث:

J جول

N نيوتن (وحدة)

m متر

W واط

s ثانية

• من هذه العلاقات يتضح أن الطاقة يمكن أن تتخذ صورا مختلفة : طاقة حرارية ، طاقة كهربائية ، طاقة حركة ، ويمكن بواسطة تلك العلاقات التحويل بين وحدات الطاقة .

الإرج

عندما نتعامل مع الذرات والجزيئات في الكيمياء نجد أن وحدة "جول" تكون كبيرة جدا لها ، لذلك نسنخدم في تلك الحاله وحد أصغر للطاقة ، وهي الإرج (erg):

• وتوجد علاقة بين الجول والإرج (erg) ؛ حيث :

10 مليون إرج = 10 جول

مللي جول

الميللي جول = 1 / 1000 من الجول .

العلاقة بين الجول والإلكترون فولت

عند التعامل مع الذرة والجسيمات 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

العلاقة بين الجول والسعرة الحرارية

مقال تفصيلي :سعرة

1 سعرة حرارية (صغيرة) = 18و4 جول.

أنظر أيضا

• إلكترون فولت
• نيوتن
• وحدة طاقة