ஜூல்
ஜேம்ஸ் பிரெஸ்காட் ஜூல் மான்செஸ்டர் அருகே குடும்ப மதுபான ஆலையை நடத்தி வந்தார், வீட்டிலேயே சோதனைகள் செய்தார். 1845-இல் அவர் நீர் நிரம்பிய கலத்தில் துடுப்புகள் கொண்ட ஒரு கலக்கியை இறக்கினார். கயிறுகளில் தொங்கிய இரண்டு எடைகள் அதைச் சுழற்றின. எடைகள் இறங்கின, துடுப்புகள் சுழன்றன, நீர் சூடானது.
சூடேற்றம் மிகச் சிறியது, பாகையின் ஒரு பின்னம். பாகையின் நூறில் ஒரு பங்கைப் பிரித்தறியக்கூடிய வெப்பமானிகளால் ஜூல் அதை அளந்தார். வேலையும் வெப்பமும் ஒரே பொருளின் வெவ்வேறு வடிவங்கள் என்று சோதனை காட்டியது. இன்று வேலை, வெப்பம், மின் ஆற்றல் மூன்றுக்கும் ஒரே அலகு — ஜூல். ஒரு ஜூல் என்பது ஒரு நியூட்டன் விசை ஒரு மீட்டர் பாதையில் செய்யும் வேலை. ஒரு ஆப்பிளை ஒரு மீட்டர் தூக்க இவ்வளவுதான் தேவை.
| குறியீடு | J |
| வரையறை | நியூட்டன் மீட்டர் · N·m · kg·m²·s⁻² · வாட் வினாடி |
| குறிப்பு மதிப்புகள் | 1 cal — 4.184 J · 1 kWh — 3.6 MJ · 1 eV — 1.602 176 634·10⁻¹⁹ J |
| அறிமுகம் | 1889, பன்னாட்டு மின்னியல் மாநாடு · வெப்பத்துக்கு — CGPM 1948 |
| தரநிலைகள் | ISO 80000-4 · ISO 80000-5 · SI Brochure 9th ed. |
| வழக்கமான மதிப்புகள் | 1 J — ஆப்பிள் ஒரு மீட்டர் மேலே · 400 kJ — ஒரு ஆப்பிளைச் சாப்பிடுதல் · 4.184 GJ — ஒரு டன் டிஎன்டி |
01 · வரையறை
ஒரு மீட்டர் பாதையில் ஒரு நியூட்டன்
ஜூல் என்பது ஒரு நியூட்டன் விசை, அதன் செயல்புள்ளி விசையின் திசையில் ஒரு மீட்டர் நகரும்போது செய்யும் வேலை. SI அடிப்படை அலகுகளில் இது கிலோகிராம் பெருக்கல் மீட்டர் வர்க்கம் வகுத்தல் வினாடி வர்க்கம்.
அதே அலகால் எந்த ஆற்றலையும் அளக்கலாம்: இயக்க ஆற்றல், வெப்ப ஆற்றல், மின் ஆற்றல், வேதி ஆற்றல். ஒரு வினாடி நீடிக்கும் ஒரு வாட்டும் ஒரு ஜூலே. ஆற்றல் ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாறுகிறது, ஆனால் மொத்தம் மாறாமல் இருக்கிறது. ஜூலின் சோதனை காட்டியது இதைத்தான்.
தூக்குவதற்கு எத்தனை ஜூல் செலவாகிறது
பொருளைத் தரையிலிருந்து நழுவி குறிக்கும் உயரத்துக்குத் தூக்குகிறோம். அளவுகோலின் ஊதா நிரப்பல் கடந்த பாதை. புள்ளிக்கோடு ஒரு மீட்டர். வேலை என்பது எடை பெருக்கல் உயரம், அது பொருளின் சேமிப்பு ஆற்றலாகிறது. அதை விட்டுவிட்டால், தரையில் மோதும்போது அதே ஜூல்கள் வெளிப்படும்.
இது ஒரே அளவு, மூன்று பழக்கங்களில். வேதியியலாளர்களும் உணவியலாளர்களும் கலோரியில் கணக்கிடுகின்றனர்: ஒரு கலோரி ஒரு கிராம் நீரை ஒரு பாகை சூடாக்கும், அது 4.184 J-க்குச் சமம். மின்துறையினர் கிலோவாட் மணியில் கணக்கிடுகின்றனர்: ஒரு கிலோவாட் திறனுள்ள கருவி ஒரு மணியில் 3.6 MJ செலவிடுகிறது. இயற்பியலாளர்கள் ஜூல் என்று எழுதுகின்றனர். உணவுப் பொட்டலத்தில் பெரும்பாலும் இரண்டு எண்களும் இருக்கும், kcal, kJ.
நீரை ஒரு பாகை சூடாக்க எடையை எத்தனை முறை விழ விட வேண்டும்
இரண்டு எடைகள் கப்பிகளின் மேல் போட்ட கயிறுகளில் தொங்குகின்றன. கயிறுகள் ஒரு உருளையில் சுற்றப்பட்டுள்ளன, அது செம்புக் கலத்து நீரில் உள்ள கலக்கியைச் சுழற்றுகிறது. எடைகள் 1.6 m இறங்குகின்றன, துடுப்புகள் நீரைக் கலக்குகின்றன, நீர் சூடாகிறது. பிறகு எடைகளை மீண்டும் மேலே தூக்குகின்றனர், கலக்கியைப் பிரித்து வைக்கின்றனர். வலப்புறம் உருப்பெருக்கியின் கீழ் வெப்பமானி: பிரிவுகள் 0.01 K. அதன் கீழ் இரண்டு தம்பங்கள்: ஊதா — எடைகளின் வேலை, ஆரஞ்சு — நீருக்குள் சென்ற வெப்பம். சாம்பல் பகுதி — கப்பிகளின் உராய்வு இழப்பும் அறைக்குச் சென்ற வெப்பமும். «விழவிடு» பொத்தான் எடைகளை ஒருமுறை விடுவிக்கிறது, «20 முறை» — தொடர்ச்சியாக, ஜூல் செய்ததுபோல.
எடைகளைச் சில முறை விழவிட்டு, நீர் எவ்வளவு சூடாகிறது என்று பாருங்கள்.
02 · மாற்றம்
| அலகு | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
பொட்டலத்திலுள்ள உணவுக் «கலோரி» உண்மையில் கிலோகலோரி, 4.184 kJ.
ஒரு கிலோவாட் மணி என்பது 36 லட்சம் ஜூல். ஒரு லிட்டர் நீரை ஏறத்தாழ பத்து முறை கொதிக்க வைக்க மின்கெண்டி இவ்வளவு செலவிடுகிறது.
எலக்ட்ரான்வோல்ட் என்பது ஒரு வோல்ட் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைக் கடந்த எலக்ட்ரானின் ஆற்றல். அணுக்களுக்கும் ஃபோட்டான்களுக்கும் இது தேவை.
03 · அளவின் படிநிலைகள்
04 · அளவைக் கருவிகள்
05 · எழுத்து விதிகள்
06 · அண்டை அலகுகள்
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
கலோரிகள் பல உள்ளன, அனைத்தும் வேறுபட்டவை. வெப்ப வேதியியல் கலோரி சரியாக 4.184 J. நீராவி அட்டவணைகளிலிருந்து வந்த சர்வதேசக் கலோரி சரியாக 4.1868 J. ஒரு கிராம் நீரை 14.5 முதல் 15.5 °C வரை சூடாக்கும் பதினைந்து பாகைக் கலோரி ஏறத்தாழ 4.1855 J. வேறுபாடு ஒரு சதவீதத்துக்கும் குறைவு, ஆனால் துல்லியக் கணக்கில் அது தெரியும்.
எனவே 1948-இல் எடைகள் அளவைகளுக்கான பொது மாநாடு வெப்பத்தை ஜூலில் அளக்க முடிவு செய்து, கலோரியைக் கடந்த காலத்தில் விட்டது. ஜூல் கிலோகிராம், மீட்டர், வினாடி மூலம் வரையறுக்கப்படுகிறது, நீரின் பண்புகளைச் சார்ந்ததில்லை. ஜூலின் சொந்தச் சோதனை ஒரு பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகுக்கு 772 அடி-பவுண்டு, அதாவது ஒரு கலோரிக்கு ஏறத்தாழ 4.15 J என்று காட்டியது. இது இன்றைய மதிப்பிலிருந்து ஒரு சதவீதத்துக்கும் குறைவாகவே வேறுபடுகிறது.
அளவைகளின் பட்டியல்
முழுப் பட்டியல் →SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள்
ஒரு துளி அமிலம் சாற்றின் நிறத்தை மாற்றுகிறது, உப்பு சுடருக்கு நிறம் தருகிறது, ஒரு தட்டலில் நீர் உறைகிறது. அவற்றின் கீழே Simetrium-இன் எல்லாப் பக்கங்களும், துறைவாரியாகவும் அகர வரிசையிலும்.
பட்டியலைத் திற →