Džul
Džejms Preskot Džul vodio je porodičnu pivaru kod Mančestera i izvodio oglede kod kuće. Godine 1845. spustio je u posudu sa vodom mešalicu sa lopaticama. Okretala su je dva tega na kanapima. Tegovi su se spuštali, lopatice su se okretale, voda se zagrevala.
Zagrevanje je bilo sićušno, delovi stepena. Džul ga je merio termometrima na kojima je razlikovao stote delove stepena. Iz ogleda je sledilo da su rad i toplota ista stvar u različitim oblicima. Danas rad, toplota i električna energija imaju jednu jedinicu, džul. Jedan džul je rad sile od jednog njutna na putu od jednog metra. Toliko je potrebno da se jabuka podigne za metar.
| Oznaka | J |
| Definicija | njutnmetar · N·m · kg·m²·s⁻² · vat-sekunda |
| Referentne vrednosti | 1 cal — 4,184 J · 1 kWh — 3,6 MJ · 1 eV — 1,602 176 634·10⁻¹⁹ J |
| Uvedena | 1889, Međunarodni elektrotehnički kongres · za toplotu CGPM 1948 |
| Standardi | ISO 80000-4 · ISO 80000-5 · SI Brochure 9th ed. |
| Tipične vrednosti | 1 J — jabuka metar naviše · 400 kJ — pojesti jabuku · 4,184 GJ — tona TNT-a |
01 · Definicija
Njutn na metru puta
Džul je rad koji izvrši sila od jednog njutna kada se njena napadna tačka pomeri za metar u pravcu sile. U osnovnim SI jedinicama to je kilogram puta metar na kvadrat podeljeno sekundom na kvadrat.
Istom jedinicom meri se svaka energija: kinetička, toplotna, električna, hemijska. Vat tokom jedne sekunde je takođe džul. Energija prelazi iz jednog oblika u drugi, a zbir ostaje isti. Upravo je to pokazao Džulov ogled.
Koliko džula košta podizanje
Predmet se podiže sa poda na visinu koju zadaje klizač. Ljubičasta ispuna na lenjiru je pređeni put. Isprekidana linija je jedan metar. Rad je jednak težini puta visina i postaje zaliha energije predmeta. Ako ga pustite, pri udaru o pod oslobodiće se isti džuli.
To je jedna veličina u tri navike. Hemičari i dijetetičari računaju u kalorijama: kalorija zagreva gram vode za jedan stepen i jednaka je 4,184 J. Energetičari računaju u kilovat-časovima: uređaj snage jednog kilovata za sat potroši 3,6 MJ. Fizičari pišu džule. Na pakovanjima hrane često stoje oba broja, kcal i kJ.
Koliko puta treba pustiti tegove da se voda zagreje za jedan stepen
Dva tega vise na kanapima prebačenim preko koturača. Kanapi su namotani na bubanj koji okreće mešalicu u bakarnoj posudi sa vodom. Tegovi se spuste za 1,6 m, lopatice mute vodu i ona se zagreva. Zatim se tegovi vrate gore sa otkačenom mešalicom. Desno je termometar pod lupom, sa podelom od 0,01 K. Ispod njega dva stubića: ljubičasti je rad tegova, narandžasti toplota koja je prešla u vodu. Sivi deo su gubici na trenje u koturačama i toplota koja je otišla u sobu. Dugme „Pusti” spušta tegove jednom, „20 puta” zaredom, kao kod Džula.
Pustite tegove nekoliko puta i pogledajte za koliko se voda zagreje.
02 · Pretvaranje
| Jedinica | Vrednost | Gde se sreće |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Prehrambena „kalorija” na pakovanju je kilokalorija, 4,184 kJ.
Kilovat-čas je 3,6 miliona džula. Toliko potroši kuvalo za vodu da otprilike deset puta prokuva litar vode.
Elektronvolt je energija elektrona koji je prošao razliku potencijala od jednog volta. Koristi se za atome i fotone.
03 · Redovi veličina
04 · Merni instrumenti
05 · Pravila pisanja
06 · Susedne jedinice
07 · Istorijski deo
Kalorija ima nekoliko i sve su različite. Termohemijska je tačno 4,184 J. Međunarodna, iz tablica vodene pare, tačno 4,1868 J. Petnaestostepena, koja zagreva gram vode sa 14,5 na 15,5 °C, oko 4,1855 J. Razlika je manja od jednog procenta, ali se u preciznom računu vidi.
Zato je Generalna konferencija za tegove i mere 1948. odlučila da se toplota meri u džulima, a da kalorija ostane u prošlosti. Džul je definisan preko kilograma, metra i sekunde i ne zavisi od svojstava vode. Ogled samog Džula dao je 772 stopa-funte po britanskoj toplotnoj jedinici, oko 4,15 J po kaloriji. To je manje od procenta od današnje vrednosti.
Katalog veličina
ceo indeks →Sedam osnovnih jedinica SI
Kap kiseline menja boju soka, so boji plamen, voda se ledi od jednog kucanja. Ispod njih svi listovi Simetriuma, po oblastima i abecedno.
Otvori indeks →