Joule

Joule(símbolo:J,plural "joules" ) é a unidade tradicionalmente usada para medirenergia mecânica(trabalho), também utilizada para medir energia térmica (calor).NoSistema Internacional de Unidades(SI), todo trabalho ou energia são medidos em joules.

$\,1\,\mathrm {J} =1\,\mathrm {kg} \cdot {\frac {\mathrm {m} ^{2}}{\mathrm {s} ^{2}}}$

Nomenclatura

James Prescott Joule

A unidade recebeu este nome em homenagem ao físicobritânicoJames Prescott Joule,que, em 1849,demonstrou a equivalência entre trabalho e calor, ao medir o aumento da temperatura de uma amostra de água quando uma roda de pás é rotacionada dentro dela.

Equivalências

Um joule compreende a quantidade de energia correspondente à aplicação de uma força de umnewtondurante um percurso de ummetro.Ou seja, é a energia que acelera uma massa de 1kga 1 m/s² num espaço de 1m.Essa mesma quantidade poderia ser dita como umnewton metro.No entanto, e para se evitar confusões, reservamos o newton metro como unidade de medida debinário (ou torque).

Além disso, o joule é equivalente a um coulomb volt (C·V), ou o trabalho necessário para se mover a carga elétrica de umcoulombatravés de uma diferença de potencial de um volt. Pode ainda ser definido como o trabalho produzido com a potência de umwattdurante umsegundo;ou um watt segundo (comparequilowatt-hora), com W·s. Assim, um quilowatt-hora corresponde a 3 600 000 joules ou 3,6 megajoules. Em energia, é definido pela quantidade de energia necessária para produzir uma aceleração de 1 m/s² em uma massa de 1 kg.ou pela energia potencial de uma massa de 1 kg posta a uma altura de 1 m sobre um ponto de referência, num campo gravitacional de 1 m/s². Como a gravidade terrestre é de 9,81 m/s² ao nível do mar, 1 kg a 1 m acima da superfície da Terra, tem uma energia potencial de 9,81 joules relativa a ela. Ao cair, esta energia potencial gradualmente passará de potencial para cinética, considerando-se a conversão completa no instante em que a massa atingir o ponto de referência. Enquanto a energia cinética é relativa a um modelo inercial, no exemplo o ponto de referência, energia potencial é relativa a uma posição, no caso a superfície da Terra.

Outro exemplo do que é um joule seria o trabalho necessário para levantar umamassade 1/9,8 kg na altura de um metro, sob agravidadeterrestre, que também se equivale a um watt durante um segundo. Um joule, portanto, seria a energia potencial de uma maçã a um metro do chão.Embora apropriada para objetos macroscópicos, não é uma boa unidade para as relações dafísica atômica.

Um joule é exatamente igual a 10⁷ergse a 1 N × m (1 newton-metro) ou 1 W × s (watt-segundo). É aproximadamente igual a 6,2415×10^{7001180000000000000♠18}eV (elétron-volts), 0,2390 cal (calorias), 2,3901×10⁻⁴kcal (quilocalorias), 2,7778×10⁻⁷quilowatt-hora,2,7778×10⁻⁴watt-hora, 9,8692×10⁻³litro-atmosfera,9,4782×10⁻⁴BTU.Outras unidades definidas em termos de joule são o watt-hora (3600 J), o quilowatt-hora (3,6×10^{7000600000000000000♠6}J ou 3,6 MJ) e a ton TNT (4,184 GJ).

Múltiplos

Múltiplos doSistema Internacionalpara joule (J) Submúltiplos Múltiplos Valor Símbolo Nome Valor Símbolo Nome 10−1J dJ decijoule 101J daJ decajoule 10−2J cJ centijoule 102J hJ hectojoule 10−3J mJ milijoule 103J kJ kilojoule 10−6J µJ microjoule 106J MJ megajoule 10−9J nJ nanojoule 109J GJ gigajoule 10−12J pJ picojoule 1012J TJ terajoule 10−15J fJ femtojoule 1015J PJ petajoule 10−18J aJ attojoule 1018J EJ exajoule 10−21J zJ zeptojoule 1021J ZJ zettajoule 10−24J yJ yoctojoule 1024J YJ yottajoule Prefixos comuns estão em negrito.

Ver também

• James Prescott Joule

Bibliografia

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