Joule (J)
Joule, Uluslararası Birimler Sistemi'nde (SI) enerji, iş veya ısı miktarını ölçmek için kullanılan birimdir. Sembolü J'dir. İngiliz fizikçi James Prescott Joule'un adını almıştır.
Temel Tanım:
Bir joule, bir newtonluk kuvvetin bir metre boyunca uygulanmasıyla yapılan işe eşittir.
Matematiksel İfade:
1 J = 1 N⋅m = 1 kg⋅m²/s²
Farklı Bağlamlarda Joule:
- Mekanik İş: Bir cismi belirli bir mesafe boyunca hareket ettirmek için gereken enerji. Örneğin, bir kutuyu itmek. (Mekanik İş)
- Isı: Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için gereken enerji. Örneğin, suyu ısıtmak. (Isı)
- Enerji: Bir sistemin iş yapabilme kapasitesi. Farklı enerji türleri vardır: Kinetik enerji, potansiyel enerji, elektrik enerjisi, kimyasal enerji vb. (Enerji)
Joule ve Diğer Enerji Birimleri:
Joule, enerji için kullanılan tek birim değildir. Diğer yaygın enerji birimleri şunlardır:
- Kalori (cal): Genellikle gıda enerjisi için kullanılır. 1 kalori yaklaşık 4.184 joule'e eşittir. (Kalori)
- Kilowatt-saat (kWh): Genellikle elektrik tüketimini ölçmek için kullanılır. 1 kWh = 3.6 x 10^6 joule'e eşittir. (Kilowatt-saat)
Örnekler:
- Bir elmanın yerden 1 metre yukarı kaldırılması yaklaşık 1 joule enerji gerektirir.
- Bir ampulün bir saniyede yaydığı ışık miktarı, ampulün gücüne bağlı olarak değişir, ancak genellikle birkaç joule civarındadır.
- Bir fincan suyu kaynatmak için yaklaşık 84,000 joule enerji gerekir.