Herufi kubwa na ndogo

J kubwa, kwa heshima ya Joule. Jina kwa herufi ndogo: joule (juli). Pamoja na kiambishi: kJ, MJ, mJ.

Usichanganye

N·m pia ni sawa na J, lakini kwa mzunguko wa nguvu huandikwa N·m. kJ, si kj. Kilowati saa ni kWh, si kW/h.

Kwenye bamba, herufi J ni chombo chenye maji. Uzito uliofungwa kwenye kamba unashuka kando ya rula 1.000 m kamili, na kamba inazungusha kapi na kikorogeo ndani ya bakuli. Maji ya bakuli yanapata joto, rangi inabadilika kutoka bluu hadi rangi ya chungwa. Safu ya kipimajoto upande wa kushoto inapanda, juu ya bakuli hewa ya joto inatetemeka. Mstari wa skana unapita juu ya herufi kutoka juu hadi chini. 102 g zikishuka mita moja — hiyo ndiyo juli moja.

Pasipoti ya kipimo · nishati, kazi, joto

Juli

Kipimo kitokanacho cha SI · kiasi: nishati, kazi, kiwango cha joto

James Prescott Joule aliendesha kiwanda cha bia cha familia karibu na Manchester na alifanya majaribio nyumbani. Mwaka 1845 alishusha kikorogeo chenye vyapa ndani ya chombo chenye maji. Kilizungushwa na uzito miwili iliyoning'inia kwenye kamba. Uzito ulishuka, vyapa vilizunguka, maji yalipata joto.

Ongezeko la joto lilikuwa dogo sana, sehemu ya nyuzi moja. Joule alilipima kwa vipimajoto ambavyo juu yake alitofautisha mia moja za nyuzi. Jaribio lilionyesha kwamba kazi na joto ni kitu kimoja katika maumbo tofauti. Leo kazi, joto na nishati ya umeme vina kipimo kimoja — juli. Juli moja ni kazi ya nguvu ya nyutoni moja katika njia ya mita moja. Hicho ndicho kinachohitajika kuinua tofaa mita moja.

Alama	J
Ufafanuzi	nyutoni mita · N·m · kg·m²·s⁻² · wati sekunde
Thamani za marejeo	1 cal — 4.184 J · 1 kWh — 3.6 MJ · 1 eV — 1.602 176 634·10⁻¹⁹ J
Ilianzishwa	1889, Kongamano la Kimataifa la Umeme · kwa joto — CGPM 1948
Viwango	ISO 80000-4 · ISO 80000-5 · SI Brochure 9th ed.
Thamani za kawaida	1 J — tofaa mita moja juu · 400 kJ — kula tofaa · 4.184 GJ — tani ya TNT

Kwenye ubadilishaji Kwenye jaribio la Joule

01 · Ufafanuzi

Nyutoni katika mita moja ya njia

Juli ni kazi inayofanywa na nguvu ya nyutoni moja wakati sehemu inapotendea inasogea mita moja kufuata mwelekeo wa nguvu. Kwa vipimo vya msingi vya SI ni kilogramu mara mita mraba kwa sekunde mraba.

Kwa kipimo hichohicho hupimwa nishati yoyote: ya mwendo, ya joto, ya umeme, ya kemikali. Wati moja kwa sekunde moja pia ni juli. Nishati hubadilika kutoka umbo moja hadi jingine, lakini jumla hubaki ileile. Hicho ndicho jaribio la Joule lilichoonyesha.

W — kazi · F — nguvu, N · s — njia, m · m — masi · g — mchapuko wa mvuto · h — kimo · c — uwezo mahususi wa joto · P — uwezo · t — muda

Kipeo

M L² T⁻²

kama mzunguko wa nguvu

Kupitia wati

1 W·s

wati kwa sekunde moja

Kalori

4.184 J

ya kemia-joto, sawasawa

Shirikishi · kuinua hadi kimo

Juli ngapi zinahitajika kuinua

Kitu kinainuliwa kutoka sakafuni hadi kimo kinachowekwa na kitelezi. Ujazo wa zambarau kwenye rula ni njia iliyopitwa. Mstari wa vistari ni mita moja. Kazi ni sawa na uzito mara kimo, na inakuwa akiba ya nishati ya kitu. Kikiachiliwa, kikigonga sakafu juli zilezile zitatolewa.

kushoto: rula 0–2 mkimo, m · vistari — 1 m

Kazi

Kimo

Itapasha maji

glasi 250 g

Juli, kalori na kilowati saa

Ni kiasi kimoja katika mazoea matatu. Wanakemia na wataalamu wa lishe huhesabu kwa kalori: kalori moja hupasha gramu moja ya maji nyuzi moja na ni sawa na 4.184 J. Watu wa umeme huhesabu kwa kilowati saa: kifaa cha kilowati moja hutumia 3.6 MJ kwa saa moja. Wanafizikia huandika juli. Kwenye pakiti ya chakula mara nyingi namba zote mbili zipo, kcal na kJ.

Shirikishi · jaribio la Joule kwa uzito na kikorogeo

Mara ngapi kuangusha uzito ili kupasha maji nyuzi moja

Uzito miwili inaning'inia kwenye kamba zilizopitishwa juu ya kapi. Kamba zimeviringishwa kwenye ngoma inayozungusha kikorogeo ndani ya chombo cha shaba chenye maji. Uzito unashuka 1.6 m, vyapa vinakoroga maji, nayo yanapata joto. Kisha uzito unainuliwa tena na kikorogeo kinatenganishwa. Kulia kipimajoto chini ya lenzi: migawanyo ya 0.01 K. Chini yake nguzo mbili: zambarau — kazi ya uzito, chungwa — joto lililoingia majini. Sehemu ya kijivu — hasara ya msuguano kwenye kapi na joto lililokwenda chumbani. Kitufe «Angusha» kinaachilia uzito mara moja, «Mara 20» — mfululizo, kama alivyofanya Joule.

kushoto: uzito miwili, njia 1.6 m · maji 6 kg, chombo cha shaba 1.5 kgkulia: kipimajoto, K juu ya mwanzo · kazi na joto, J

Masi ya kila uzito

Jaribio

Marekebisho ya Joule

Kazi ya uzito

0 J

maanguko: 0

Maji kupata joto

+0.000 K

kutoka 15.000 °C

Joto kwa kipimajoto

0 cal

maji 6000 g

Juli kwa kila kalori

—

thamani kamili 4.184

Angusha uzito mara kadhaa uone maji yatapata joto kiasi gani.

02 · Kubadilisha

Kwa jouli

Kipimo	Thamani	Inapopatikana
{n}	{v}	{note}

«Kalori» ya chakula kwenye pakiti ni kilokalori, 4.184 kJ.

Kilowati saa — juli milioni 3.6. Birika la umeme hutumia kiasi hicho kuchemsha lita moja ya maji takriban mara kumi.

Elektronivolti ni nishati ya elektroni iliyopita tofauti ya volteji ya volti moja. Inahitajika kwa atomu na fotoni.

03 · Madaraja ya ukubwa

Nishati kutoka 10⁻²¹ hadi 10²⁷ J, mizani ya logarithmu

04 · Vifaa vya kupima

kalorimita yenye kikorogeo

Uzito unashuka na kuzungusha vyapa ndani ya maji. Kutokana na joto la maji hujulikana kazi kiasi gani imegeuka kuwa joto.

mita ya umeme · kWh

Kadiri uwezo unavyokuwa mkubwa, ndivyo diski inavyozunguka kwa kasi, na inahesabu mizunguko. Kwenye mita za kielektroniki badala ya diski taa ya LED humulika.

bomu la kalorimita

Sampuli huchomwa ndani ya chombo cha chuma kilichojaa oksijeni na kuzamishwa majini. Hivi ndivyo hupimwa nishati iliyo katika mafuta na katika chakula.

kipima nishati ya leza

Kifyonzaji cheusi hupata joto kwa kila mpigo. Kihisi joto hugeuza ongezeko la joto kuwa milijuli.

05 · Kanuni za kuandika

Sahihi

250 J, 4.2 kJ — nafasi na k ndogo

3.6 MJ au 1 kWh

mzunguko wa nguvu 40 N·m, nishati 40 J

95 kcal (397 kJ) — kwenye lebo vipimo vyote viwili

Si sahihi

250j, 4.2 KJ, 4.2 kj

1 kW/h — hiki ni kasi ya kuongezeka kwa uwezo, si nishati

40 J kwa mzunguko wa kukaza bolti

95 Cal kwa herufi kubwa badala ya kcal

06 · Vipimo jirani

07 · Sehemu ya kihistoria

kipimajoto cha Joule · 1/200 °F

Dokezo la elimu ya vipimo

Kalori zipo kadhaa, na zote ni tofauti. Ya kemia-joto ni 4.184 J kamili. Ya kimataifa, kutoka majedwali ya mvuke wa maji, ni 4.1868 J kamili. Ya nyuzi kumi na tano, inayopasha gramu moja ya maji kutoka 14.5 hadi 15.5 °C, ni takriban 4.1855 J. Tofauti ni chini ya asilimia moja, lakini katika hesabu sahihi inaonekana.

Kwa hiyo mwaka 1948 Mkutano Mkuu wa Vipimo na Mizani uliamua kupima joto kwa juli, na kuiacha kalori katika historia. Juli inafafanuliwa kwa kilogramu, mita na sekunde, na haitegemei sifa za maji. Jaribio la Joule mwenyewe lilitoa futi-pauni 772 kwa kila kipimo cha joto cha Uingereza, takriban 4.15 J kwa kalori. Hii ni chini ya asilimia moja mbali na thamani ya leo.

maporomoko ya maji · 0.23 K kwa kila 100 m

Orodha ya vipimo

faharasa nzima →

msingi · vizio 7

Vizio saba vya msingi vya SI

08 · Lugha yako

kila kiungo ni ukurasa halisi wa lugha

Soma kwa lugha yako

imetafsiriwa na kusahihishwatafsiri ya awaliinasubiri