Что измеряется в джоулях

Измерение джоулей. Давайте разберемся, что измеряется в джоулях

что измеряется в джоулях

  • Школьникам
  • Детям
  • Окружающий мир
  • Времена года
  • Воспитателю
  • Учителю

В 1889 году произошло введение в обращение еще одной единицы измерения, которая стала называться джоулем в честь известного английского ученого-физика Джеймса Джоуля. Он известен своими исследованиями в области термодинамики. С его участием была установлена связь между количеством теплоты, выделяющимся в зависимости от плотности электротока на определенную величину электрического поля.

Труды Джоуля позволили сформировать закон сохранения энергии. Отвечая на вопрос, что измеряется в джоулях, можно определить этой единицей количество работы, которая совершается в процессе перемещения точки приложения силы в количестве одного ньютона на расстояние в один метр в направлении действия приложенной силы. В теории электричества понятие джоуля эквивалентно работе, совершаемой силами в течение 1 секунды с напряжением в 1 вольт, для того чтобы поддержать силу тока в .

Джоуль для измерения физических величин

Энергия по своей сути является физической величиной, отображающей переход материи из одного состояния в другое. Замкнутая физическая система позволяет сохранять энергию ровно столько времени, пока сама система находится в замкнутом состоянии. Это положение представляет собой закон сохранения энергии.

Энергия представлена различными видами. Кинетическая энергия связана со скоростью, которой обладают точки, движущиеся в механической системе.

Для потенциальной энергии характерно создание определенных энергетических запасов, позволяющих в дальнейшем получить кинетическую энергию. Эти категории попадают под возможность их измерения в джоулях.

Кроме того, существует энергия, связанная с внутренней энергией молекулярных связей. Широко известна ядерная и гравитационная энергия, а также энергия электрического поля.

В процессе механической работы один вид энергии превращается в другой. Данная физическая категория тесно связана с величиной и направлением силы, воздействующей на тело, а также с пространственным перемещением этого тела.

Важнейшим понятием классической термодинамики, измеряемым в джоулях, является теплота. В соответствии с ее первым началом, количество теплоты, получаемое системой, расходуется при совершении работы, которая требуется для противодействия внешним силам. Одновременно в процессе работы изменяется внутренняя энергия. Таким образом, для теплообмена, изменяющего внутреннюю энергию, обязательно совершение механической работы, измеряемой в джоулях.

Джоуль единица измерения

В джоули переводятся многие единицы измерения системы СГС. Одной из таких единиц является эрг, отражающий работу и энергию. Для того чтобы выполнить перевод, количество эргов умножается на 10-7. Так 500 эргов переводятся следующим образом: 500 х 0,0000001 = 0,0005 Дж.

Таким же образом осуществляется перевод в джоули электровольтов (эВ), позволяющий получить лишь приблизительные результаты. В этом случае 1 эВ примерно равняется 1,6 х 10-19Дж. В случае необходимости в джоули переводится работа, выражающаяся в киловатт-часах. Для перевода количество кВт*ч умножается на 3600000. Таким образом, 0,04 кВт*ч составит 144000 Дж или 144 килоджоуля, обозначаемого кДж. Данная формула позволяет получать точные результаты.

Для перевода в джоули число калорий умножается на коэффициент 4,1868. Например, 1000 кал х 4,1868 = 4186,8 Дж. Для термохимической калории такой коэффициент будет равен 4,1840. Таким образом, возможность преобразования внесистемных единиц в джоули значительно облегчает измерения и расчеты.

Энергия, работа, количество тепла

ккал Мкал 1 дж=1 вт-сек. кдж Мдж квт-ч.
1 ккал 1 0,001 4.186,8 4,1868 0,00418 0,001163
1 Мкал 1.000 1 4.186.800 4.186,8 4,1868 1,163
1 дж=1 вт-сек. 0,000239 0,000000239 1 0,001 0,000001 0,0000002778
1 кдж 0,2388 0,000239 1.000 1 0,001 0,0002778
1 Мдж 238,8 0,2388

Источник: https://slovarslov.ru/izmerenie-dzhoulei-davaite-razberemsya-chto-izmeryaetsya-v.html

Закон Джоуля-Ленца: формула и определение, в чем измеряется, открытие закона

что измеряется в джоулях

Закон Джоуля-Ленца — часто используемый физический закон при расчетах потерь тепла в доме или при создании таких электроприборов как ламп. Более подробная информация о том, что это такое, какую имеет формулировку, в чем измеряется количественная величина теплового действия электротока, какой формулой выражается закон джоуля ленца далее.

Что это за закон

Закон джоуля ленца определение гласит, что это физический норматив, который определяет количественный вид меры теплового действия электротока.

В девятнадцатом столетии, вне зависимости друг от друга Джоуль с российским ученым Ленцем стали изучать, как нагреваются проводники в момент прохождения электротока и нашли некую закономерность.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое ударный ток

Они узнали, что в момент прохождения электротока по проводниковому элементу получается тепло, которое равно силе тока, времени и проводниковому сопротивлению.

Обратите внимание! Это закономерность была названа законом в честь двух ученых. Стоит указать, что эта закономерность активно используется с момента открытия и по сегодняшний день и помогает решить многие вопросы, связанные с электрикой.

История появления формулировки закона ученых

Формулировка

Закон джоуля ленца формулировка словесно выглядит следующим образом: мощность тепла, которая выделяется в проводниковом элементе в момент протекания в нем электротока имеет пропорциональную зависимость умножения плотности электрополя на напряженность.

Его по-другому можно сформулировать так: энергия, протекая по проводнику, перемещает электрозаряд в электрополе. Так, электрополе совершает работу. Работа производится благодаря проводниковому нагреванию. Энергия превращается в тепло.

Однако, из-за чрезмерного проводникового нагрева при помощи тока и электрооборудования, может повредиться проводка и сами аппараты. Сильное перегревание опасно, когда есть короткое замыкание в проводах. Из-за этого проводники могут иметь большое токовое значение.

Что касается интегральной формы тонких проводников правило или уравнение Джоуля — Ленца звучит так: то тепло, которое выделяется за время в конкретном участке электроцепи, определяется квадратным произведением токовой силы на сопротивление участка.

Из практики можно утверждать, что он справедлив, как для электролитов, так проводников и полупроводников.

Упрощенная формулировка

В чем измеряется

Единица теплового измерения это джоуль. Формула состоит из напряжения, измеряемого в вольтах, силы тока, измеряемого в амперах, и времени, измеряемой в секундах. Тогда выходит, что показатели будут измеряться в джоулях или одном вольте, перемноженном на ампер и секунду.

Единица измерения тепла, выделяемого электричеством

Какой формулой выражается

На данный момент существует две формулы по математическому нормативу двух ученых, в дополнение к теме, как найти джоуль формула.

Согласно первой, нужно перемножить напряженность с плотностью электрического поля, а согласно второй, нужно сделать интеграл из произведения теплового эквивалента работы, количества выделяемого тепла, величины тока, активного проводникового сопротивления и времени. Величина будет определена, в зависимости от того, какая разрядность у единиц, в которых измеряются значения формулы.

Формула выражения математического и физического закона

Где и как используется

Закон Джоуля-Ленца используется активно в электрике, электродинамике и других сферах физики. Он применяется как в быту, так и в промышленности.

К примеру, благодаря нему создаются лампы накаливания и электронагревательные приборы. В них находится нагревательный элемент, выступающий в роли проводника, имеющего высокое сопротивления. Благодаря этому элементу локализовано выделяется тепло на участке. Оно будет выделяться в момент повышения сопротивления с увеличением проводниковой длины и выбором конкретного сплава.

Обратите внимание! Также используется для просчета снижения энергопотерь. Выделение тепла из тока приводит к тому, что снижается энергия.

В момент ее передачи, мощность линейным образом зависит от показателя напряжения с силой тока, а нагревание зависит от токовой силы квадратичным образом. По этой причине при повышении напряжения и понижении силы тока до подачи электрической энергии, это действие будет выгодным.

В момент повышения показателя напряжения снизится электробезопасность. Чтобы повысить электробезопасность, нужно повысить сопротивление нагрузки и сетевое напряжение.

Стоит указать, что он влияет на подбор проводников для электроцепей, поскольку из-за неправильного выбора может начать сильно нагреваться проводник, а также начать возгораться. Это происходит при превышении допустимых значений силы тока и выделении небольшого количества энергии. Нагрев проводников вредный, поэтому теряется энергия и передается тепло от источника к пользователю.

Вам это будет интересно  Особенности кабеля Frls

Чтобы уменьшить эту потерю, сила тока уменьшается и повышается напряжение источника с остатком передаваемой мощности. Во избежание изоляционного электропробоя, она поднимается на высоту на высоковольтной линии электрической передачи, которая связывает большие электрические станции с городскими и поселочными пунктами.

Сфера применения

В целом, закон Джоуля-Ленца — норма, придуманная двумя учеными, чтобы установить, какое тепло отдает электрический ток.

Данное тепло выражается через перемноженное выражение удвоенной силы тока, времени, и сопротивления проводника и измеряется в вольтах, умноженных на ампер и секунду.

Используется активно как в быту, так и в промышленности, как при изучении фактора тепловой потери, так и при создании ламп накаливания и электронагревательных установок. Нередко применяется в момент выбора между проводами электроцепи.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/zakon-dzhoulya-lentsa

Дульная энергия пневматического оружия – теория и практика мощности

что измеряется в джоулях

Добрый день. Сегодня у нас немного пневматической физики и прикладной юриспруденции в подаче «для чайников». Многое из приведенного ниже уже несколько раз обсуждалось на страницах этого издания, поэтому все нижеприведенное будет освящаться лишь одну общую тему – мощность пневматики.

В чем сила, брат?

Здесь мы попытаемся определить, в каких же единицах нужно измерять «дурь» пневматических пистолетов и винтовок, от которой зависит, что он способен пробить и чего натворить. К слову, оценивать мощность по способности пробивать «ну очень толстые» бутылки не стоит, в этом отношении пневматика делится только на два класса – пробивает и не пробивает.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое сила ампера

Так в чем же сила?

Многие спецы с абсолютной и непоколебимой уверенностью будут доказывать вам, что дело в скорости. И чем скорость больше, тем ствол мощнее. В рамках одного боеприпаса это, безусловно, правда. Но при использовании пуль различной массы в итоговой мощности пистолета начинается разброс, причем весьма заметный.

Чтобы компенсировать этот фактор, и дать объективную оценку силе и мощности пистолета оружейники обращаются к школьной физике. Именно оттуда к нам приходит знаменитая формула кинетической энергии, называемой в законе «Об оружии» Дульной энергией.

где m – масса пули (в кг), v – скорость вылета пули (измеряем по хронографу), E – итоговая дульная энергия.

В физике сила измеряется в Ньютонах, мощность в Ваттах, а наша итоговая энергия в Джоулях (Дж). Так что, когда говорят что-то про «силу выстрела пневматики» или «мощность пневматического пистолета» не придираемся к словам, а понимаем, что речь идет про те самые Джоули.

Классификация пневматики по энергии

Везде есть энергия, и при особом подходе все можно измерить. Мы же остановимся на стандартной классификации пневматического оружия с точки зрения дульной энергии с поправками на закон «Об оружии».

До 3 Дж, без указания калибра

Не оружие, образцы для первоначального обучения и развлекательной стрельбы. Много из мира хардбола в калибре 4,5 мм лежит именно в этом классе (МР-654к, МР-651кс, МР-661кс).

До 3 Дж, кал. 6-8 мм

«Аирсофт» пневматика. Большая часть имеет внешнюю схожесть с известными боевыми аналогами. Применяется в игре «Страйкбол», не оружие.

3,5 Дж, кал. 10 мм

Маркеры чуть более 3 Дж для пейнтбола, копирующие боевые аналоги. Не оружие, выступает спортивным снарядом.

до 7,5 Дж, кал. 4,5 мм

Оружие для спортивной и развлекательной стрельбы. Повсеместно в РФ применяется в игре «Хардбол». В основном сюда попадают винтовки (Crosman 1077, оригинальные «Мурки») и малая часть пистолетов (Аникс 111, Аникс А-3000 «Скиф»).

14 Дж, кал. 17,3 мм

Стандартные спортивные пейнтбольные маркеры. Спортивный снаряд.

До 25 Дж, любого калибра

Спортивная и охотничья пневматика. Приравнивается к огнестрельному, а поэтому требует разрешений и лицензий.

Свыше 25 Дж

Спортивная, охотничья, боевая пневматика. В РФ имеются проблемы с сертификацией подобных образцов в связи с отсутствием их в законе.

И снова формулы

С матчастью вроде ознакомились, теперь перейдем к практике. Итак, есть одна формула с тремя переменными. А значит, мы ее можем использовать для трех разных случаев (все это уже писал на форуме, здесь только повторюсь):

1. Известна масса пули, замерена скорость выстрела – определяем дульную энергию оружия:

2. Уже известна примерная дульная энергия (по прошлому пункту), меняем массу пули на другую – вычисляем возможную скорость вылета:

3. Известна дульная энергия, хотим определить массу пули для достижения нужной скорости – вычисляем:

Но знать математику, конечно, хорошо, но лучше, когда за вас уже что-то считает. Предлагаю калькулятор для решения вышестоящих задач:

И помните, что на практике все работает немного по-другому, и что ожидает вашу пулю за пределами ствола порой невозможно предсказать. Удачи в измерениях, играем в хардбол, соблюдаем правила и технику безопасности.

Подпишитесь на наши новости Поделитесь интересным материалом с друзьями

Источник: https://dvhard.ru/teoriya/271.html

Что измеряется в джоулях

В 1889 году произошло введение в обращение еще одной единицы измерения, которая стала называться джоулем в честь известного английского ученого-физика Джеймса Джоуля. Он известен своими исследованиями в области термодинамики. С его участием была установлена связь между количеством теплоты, выделяющимся в зависимости от плотности электротока на определенную величину электрического поля.

Перевод джоулей в калории, киловатт-часы

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

Онлайн-конвертер для перевода джоулей
в калории, киловатт-часы и кратные им единицы

джоулей

0 килоджоулей (кДж)

0 мегаджоулей (мДж)

0 гигаджоулей (гДж)

—————————————-

0 калорий (кал)

0 килокалорий (ккал)

0 мегакалорий (мкал)

0 гигакалорий (гкал)

—————————————-

0 ватт-часов (Вт⋅ч)

0 киловатт-часов (кВт⋅ч)

0 мегаватт-часов (мВт⋅ч)

0 гигаватт-часов (гВт⋅ч)

—————————————-

0 ватт-секунд (Вт⋅сек)

Джоуль равен работе,
совершаемой при перемещении точки приложения силы,
равной одному ньютону, 
на расстояние одного метра
в направлении действия силы.
1 Дж = 1 кг⋅м²/с² = 1 Н⋅м = 1 Вт⋅с.
1 МДж = 0,277(7) кВт⋅ч (1 кВт⋅ч = 3,6 МДж)
1 Дж ≈ 0,238846 калориям (1 калория = 4,184 Дж)
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой осциллограф выбрать для ремонта электроники

Джоуль в теплотехнике

Джоуль (Дж) широко применяется в теоретической и практической теплотехнике для измерения количества произведенной или использованной теплоты. В теплотехнике, джоуль равен количеству теплоты, эквивалентному работе один джоуль. Отнесенный к единице массы или объема, джоуль используется для характеристики массовой или объемной теплотворности топлива.

Наравне с джоулем в теплотехнике нашли применение образованные от него десятичные кратные единицы – килоджоули (кДж), мегаджоули (мДж) и гигаджоули (гДж). Потребности практической теплотехники находятся в узком диапазоне этих единиц измерения (от джоуля до гигаджоуля), что накладывает определенные ограничения на возможности данного онлайн-конвертера. Данный калькулятор предназначен, в первую очередь, для теплотехнических расчетов.

Поэтому, охватываемый диапазон конвертируемых единиц и величин соответствует запросам реальной теплотехники и не выходит за его пределы.

Джоуль в коммунальном хозяйстве

Несмотря на всю свою популярность, весомость и грандиозность, джоуль не нашел широкого применения при взаиморасчетах в коммунальном хозяйстве Советского Союза и на постсоветском пространстве. Здесь, как и прежде, ведется учет выработанного и потребленного тепла в калориях (кал) и кратных к ней единицах (гигакалориях (Гкал)).

Джоуль в электричестве

В электричестве джоуль обозначает работу,
которую совершают силы электрического поля за 1 секунду
при напряжении в 1 вольт
для поддержания силы тока в 1 ампер.

Конвертацию (перевод) джоулей в киловатт-часы позволительно использовать для случаев  преобразования механической энергии в электрическую и наоборот. Например, при расчете производительности электрогенераторов или электродвигателей.

Читать и понимать это нужно так:

  • 1000 джоулей (Дж) требуется для получения0.2778 ватт-часов (Вт⋅ч) электроэнергии(без учета потерь)

или так:

  • 0.2778 ватт-часов (Вт⋅ч) электроэнергии расходуется для выполнения работыв 1000 Джоулей (Дж)(без учета потерь)

Конвертер единиц и величин можно сохранить локально
и пользоваться им, не заходя на сайт.

Источник: http://tehnopost.kiev.ua/djouli.html

Что в физике измеряется в джоулях?

» Прочее »

Вопрос знатокам: что измеряется в джоулях?

С уважением, Алина Минкина

Лучшие ответы

Джоуль — единица измерения работы и энергии в системе СИ.

единица измерения работы и энергии в системе СИ

Работа, то есть расход энергии!

Минкина это всегда, работа и энергия

Джоуль — единица измерения РАБОТЫ, ЭНЕРГИИ и КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ в Международной системе единиц.

З. Ы. Привет из будущего

Источник: https://dom-voprosov.ru/prochee/chto-v-fizike-izmeryaetsya-v-dzhoulyah

Количество теплоты измеряется в джоулях

Состояние отпатрулирована
ДжоульВеличина Система Тип
Дж, J
работа, энергия, количество теплоты
СИ
производная
Медиафайлы на Викискладе

Джо́уль (англ.

Joule ; русское обозначение: Дж; международное: J) — единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ). Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, 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 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 [ править | править код ]

  • 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м = 1 Вт·с = 1 Кл·В.
  • 1 Дж = 10 7 эрг.
  • 1 Дж ≈ 6,24151⋅10 18 эВ.
  • 1 МДж = 0,277(7) кВт·ч.
  • 1 кВт·ч = 3,6 МДж.
  • 1 Дж ≈ 0,238846 калориям.
  • 1 калориям (международная) = 4,1868 Дж [5] .
  • 1 термохимическая калория = 4,1840 Дж [5] .
  • 1 килотонна ТНТ (=Ткалт) ≈ 4,1840 ТДж (4,184⋅10 12 Дж).
  • 1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 Дж (точно).
  • 1 Дж ≈ 0,101972 кгс·м.

Источник: https://moreremonta.info/strojka/kolichestvo-teploty-izmerjaetsja-v-dzhouljah/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ЭлектроМастер
Сколько вольт в микроволновке

Закрыть