Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Edukira joan
WikipediaEntziklopedia askea
Bilatu

Joule (unitatea)

Artikulu hau "Kalitatezko 2.000 artikulu 12-16 urteko ikasleentzat" proiektuaren parte da
Wikipedia, Entziklopedia askea
Joule» orritik birbideratua)

Joule (unitatea)
Neurtzen duenergia,lana etaberoa
SI sistemarako konbertsioa1 J
Honen izena daramaJames Prescott Joule
IkurraJ,Дж,Ҷ,J,J,J etaJ

Fisikan,joule izenekoa[1] nazioartekoSI sistemakounitate eratorri bat da,energia,lana etaberoa neurtzeko erabiltzen dena. Pertsona baten ohorez izendatutako SI sistemako beste unitateak bezala,joulearen sinboloa letra larriz idazten da (J{\displaystyle {\text{J}}})[2][3], baina izen modura osorik idaztean, izen arrunta , letra xehez idazten da ―joule―, esaldiaren hasieran izan ezik, orduan letra larriz idazten baita..

James Prescott Joule (1818-1888)

Izen horiJames Prescott Joule (1818-1888) fisikari ingelesaren ohorez jarri zitzaion, bera izan baitzenerresistentzia elektriko bat zeharkatzen duenkorronte elektrikoaren eta bitartean bertan sortzen den beroaren arteko erlazioa lortu zuena, gaur egunJouleren legea edoJoule efektua deritzona.

Praktikan, joule bat energia-kantitate oso txikia denez eremu batzuetan erabiltzen diren kantitateekin alderatuta, kilojoule (kJ{\displaystyle {\text{kJ}}}) multiploa erabiltzen da askotan; halaber,kaloria (cal{\displaystyle {\text{cal}}}) eta kilokaloria (kcal{\displaystyle {\text{kcal}}}) unitateak erabiltzen dira elikaduran eta nutrizio-balioa duten tauletan, etakilowatt-orduaenergia elektrikoa edotermikoa neurtzeko.

Joule unitatearen historia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Hemeretzigarren mendearen azken partean, 1881ean,cgs unitate-sistema ofizialtzat jo zen, Nazioarteko lehenengo Biltzar Elektrikoan. Handik urtebetera, 1882n, sistema horren energia-unitate gisaerg izenekoa onartu zen. Bestalde, Wilhelm Siemens-ek, Zientziaren Aurrerapenerako Britainia Handiko Elkartearen inaugurazio-hitzaldian, ―1882ko abuztuaren 23an―  beste unitate bat proposatu zuen lehen aldiz bero-unitate gisa,ampere etaohm unitate elektromagnetikoetatik eratorritakoa,107{\displaystyle 10^{7}} erg-en baliokidea zena. James Prescott Jouleren omenez izendatu zuten unitatea, erretiroa hartu zuenean baina oraindik bizi zenean (63 urte). Siemens-i zor zaio izen hori:

«Bero-unitate horri, egokitzat hartzen bada, uste dut oso egokia izan daitekeelaJoule-ren izenaz deitzea, beroaren teoria dinamikoa garatzeko hainbeste egin duen gizakia baita.»

Nazioarteko Bigarren Biltzar Elektrikoan, 1889ko abuztuaren 31n, joulea ofizialki hartu zuten watt unitatearekin batera. Joule urte berean hil zen, 1889ko urriaren 11n. Laugarren Biltzarrean (1893), "nazioarteko amperea" eta "ohm internazionala" definitu ziren, eta horiek neurtzeko zehaztapenetan aldaketa txiki batzuk egin ziren. Eta "nazioarteko joulea" izan zen haietatik eratorritako unitatea.

Hogeigarren mendean 1935ean, Nazioarteko Batzorde Elektroteknikoak ―Nazioarteko Biltzar Elektrikoaren ondorengo erakundea― Giorgi sistema onartu zuen. Sistema horrek, konstante magnetikorako balio jakin bat bereganatuz,joule unitatea birdefinitu zuen. Giorgi sistema Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordeak onartu zuen 1946an. Baina ordurako, joulea ez zegoen zehaztuta unitate elektromagnetikoaren arabera, baizik eta 1 metroko distantzian zehar indar-unitate batek (une horretan newton izendatu gabe zegoen) egindako lan-unitate gisa.

Joulearen definizioa ―1 J = 1 kg m2s2{\displaystyle {\text{1 J = 1 kg m}}^{2}{\text{s}}^{-2}}―aldatu gabe egon da 1946az geroztik. Baina , unitate eratorria izanik, jouleak zenbait aldaketa jaso ditusegundoaren definizioan (1960an eta 1967an),metroarenean (1983an) etakilogramoarenean (2019an).

Zergatik aukeratu zen Joule-ren izena energia-unitatea izendatzeko?

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Arrazoi nagusia izan zen berak aurkitu eta formulatu zuela energia mekanikoaren eta beroaren arteko baliokidetza. Hasteko, Joulek honako hau idatzi zuen 1943ko artikulu batean:

«Makina elektromagnetiko bat birarazteko erabiltzen den potentzia mekanikoa bero bihurtzen da, indukzio-korronteak bobinetan zehar pasatzean sortzen dena; eta, bestalde, motorraren indar eragilea bateriaren erreakzio kimikoaren beroaren kontura lortzen da, hari esker funtzionatzen baitu. »

Joule-k 1845ean erabilitako muntaia esperimentalaren eskema.

Geroago,1845ean, JoulekOn the mechanical equivalent of heat artikulua irakurri zuen British Association-ek Cambridge-n egindako bilera batean. Artikulu hartan, bere lan esperimental ezagunena azaldu zuen, soka batetik zintzilikatutako masa baten energia potentziala erabiltzean urez betetako zilindro batean murgilduta zegoen paletadun gurpil bat birarazteko, eta prozesu horretan zilindro horren tenperatura-igoera neurtuz. Horrela, beroaren baliokidea 819 oin-libra/BTU da[4] (alegia, gaur egungo unitatetan emanez, 4,41 J/cal).

Geroago,1850ean, 772,692 oin-libra/BTUko (4,159 J/cal) neurri finagoa argitaratu zuen, gaur egungo baliotik hurbilago. Gaurko ikuspegitik, lasai esan dezakegu Joulek ondo merezia izan zuela unitatearen izendapenaren ohorea.

Definizioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Honelaxe definitzen da joule bat zer den: «newton batekoindarrak bere norabidean objektu batmetro batez higiaraztean egiten duenlana».[5] Definizioaren arabera, honako hau da unitate eratorri honek SI sistemako bestelako unitateen funtzioan duen konposizioa:

1 J=1 N m=1 kg m2s2.{\displaystyle {\text{1 J}}={\text{1 N m}}={\text{1 kg m}}^{2}{\text{s}}^{-2}.}

Beraz, honelaxe adierazten da nazioarteko SI sistemakooinarrizko unitateetan: kilogramo bider metro karratua bider segundo ber minus bi. Zer esanik ez, emaitza berbera lortzen da energia zinetikoaren formulatik,Ek=12mv2{\displaystyle E_{\text{k}}={\frac {1}{2}}mv^{2}} formula formula horretanEk{\displaystyle E_{\text{k}}} energia jouletan,m{\displaystyle m} masa kilogramotan (kg{\displaystyle {\text{kg}}}) etav{\displaystyle v} abiadura metro segundoko unitatetan (m/s{\displaystyle {\text{m/s}}}) adieraziz:[Ek]=[12mv2]1 J=1 kg m2s2.{\displaystyle [E_{\text{k}}]=\left[{\frac {1}{2}}mv^{2}\right]\longrightarrow {\text{1 J}}={\text{1 kg m}}^{2}{\text{s}}^{-2}.}Hala ere, bitxitasun modura esan dezakegu «newton metro» denominazioa ez dela jouleren kasuan erabiltzen, baizik etaindar-momentua deritzon magnitudea adierazteko gordetzen dela, izenen arteko nahastea saihesteko. Izan ere, indar momentuaren azterketa dimentsionala egitean,[M]=[r×F]1 m N=1 N m=(1 m )(1 kg m s2)=1 kg m2s2,{\displaystyle [{\boldsymbol {M}}]=[{\boldsymbol {r}}\times {\boldsymbol {F}}]\longrightarrow {\text{1 m N}}={\text{1 N m}}=({\text{1 m }})({\text{1 kg m s}}^{-2})={\text{1 kg m}}^{2}{\text{s}}^{-2},}ikus daitekeenez, magnitude eratorri honek oinarrizko osagai berberak ditu, nahiz esanahi erabat desberdina izan.

Joule unitatea SI sistemako beste unitatetan adierazirik

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Joulea unitate eratorria denez, SI sistemako beste unitate batzuen bidez ere defini daiteke. Ondoko taulan, SI sistemako beste unitate batzuen sinboloa eta izena ageri dira, ondoren joulea horiez bidez adierateko. Unitate horietako lehenengo laurak sistemako oinarrizko unitateak dira; gainerakoak eratorriak

Joulea definitzeko baliagarriak diren SI sistemako unitateak
SinboloaJ{\displaystyle {\text{J}}}kg{\displaystyle {\text{kg}}}m{\displaystyle {\text{m}}}s{\displaystyle {\text{s}}}N{\displaystyle {\text{N}}}Pa{\displaystyle {\text{Pa}}}W{\displaystyle {\text{W}}}C{\displaystyle {\text{C}}}V{\displaystyle {\text{V}}}Ω{\displaystyle \Omega }A{\displaystyle {\text{A}}}
Izenajoulekilogramometrosegundonewtonpascalwattcoulombvoltohmampere

Horien bitartez, honelaxe defini daiteke joulea:

J=kgm2s2=Nm=Pam3=Ws=CV=ΩA2s{\displaystyle {\text{J}}={\frac {{\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{2}}}={\text{N}}{\cdot }{\text{m}}={\text{Pa}}{\cdot }{\text{m}}^{3}={\text{W}}{\cdot }{\text{s}}={\text{C}}{\cdot }{\text{V}}={\text{Ω}}{\cdot }{\text{A}}^{2}{\cdot }{\text{s}}}

Ohiko beste definizio batzuk

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Energia kontzeptua arlo zientifiko askotan erabiltzen denez, joule unitatearen beste definizio praktiko batzuk ere ematen dira.

[Q=RI2t]1 J=Ω A2s=1 kg m2s2.{\displaystyle \left[Q=RI^{2}t\right]\longrightarrow {\text{1 J}}={\text{1 }}\Omega {\text{ A}}^{2}{\text{s}}={\text{1 kg m}}^{2}{\text{s}}^{-2}.}

P=Wt[W=Pt]1 J=(1 W)·(1 s)=1 kg m2s2.{\displaystyle P={\frac {W}{t}}\longrightarrow \left[W=Pt\right]\longrightarrow {\text{1 J}}=({\text{1 W)·(1 s)}}={\text{1 kg m}}^{2}{\text{s}}^{-2}.}

Bestelako energia-unitateen balioak jouletan emanak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

:Praktikan erabiltzen diren bestelako energia-, lan- eta bero unitateak balio hauek dituzte jouletan adieraziak izatean:

Joulearen magnitude-ordena eta eguneroko bizitzako adibide praktikoak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Joulea energia-unitate oso txikia da eguneroko bizitzarako. Kasurako, joule batek adibide praktiko hauetako energien baliokidea da, gutxi gorabehera:

Joule bat beste unitate batzuetan emanez honako neurrien baliokidea da:

Bestetik, honenbeste joule xahutzen dira ekimen arrunt hauetan:

Multiploak eta azpimultiploak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Hauexek dira nazioarteko SI sisteman joule unitateak dituen multiplo eta azpimultiploak:

Joule (J{\displaystyle {\text{J}}}) unitatearen multiplo eta azpimultiploak SI sisteman
AzpimultiploakMultiploak
BalioaSinboloaIzenaBalioaSinboloaIzena
101 J{\displaystyle 10^{-1}{\text{ J}}}dJ{\displaystyle {\text{dJ}}}dezijoule101 J{\displaystyle 10^{1}{\text{ J}}}daJ{\displaystyle {\text{daJ}}}dekajoule
102 J{\displaystyle 10^{-2}{\text{ J}}}cJ{\displaystyle {\text{cJ}}}zentijoule102 J{\displaystyle 10^{2}{\text{ J}}}hJ{\displaystyle {\text{hJ}}}hektojoule
103 J{\displaystyle 10^{-3}{\text{ J}}}mJ{\displaystyle {\text{mJ}}}milijoule103 J{\displaystyle 10^{3}{\text{ J}}}kJ{\displaystyle {\text{kJ}}}kilojoule
106 J{\displaystyle 10^{-6}{\text{ J}}}μJ{\displaystyle \mu {\text{J}}}mikrojoule106 J{\displaystyle 10^{6}{\text{ J}}}MJ{\displaystyle {\text{MJ}}}megajoule
109 J{\displaystyle 10^{-9}{\text{ J}}}nJ{\displaystyle {\text{nJ}}}nanojoule109 J{\displaystyle 10^{9}{\text{ J}}}GJ{\displaystyle {\text{GJ}}}gigajoule
1012 J{\displaystyle 10^{-12}{\text{ J}}}pJ{\displaystyle {\text{pJ}}}pikojoule1012 J{\displaystyle 10^{12}{\text{ J}}}TJ{\displaystyle {\text{TJ}}}terajoule
1015 J{\displaystyle 10^{-15}{\text{ J}}}fJ{\displaystyle {\text{fJ}}}femtojoule1015 J{\displaystyle 10^{15}{\text{ J}}}PJ{\displaystyle {\text{PJ}}}petajoule
1018 J{\displaystyle 10^{-18}{\text{ J}}}aJ{\displaystyle {\text{aJ}}}atojoule1018 J{\displaystyle 10^{18}{\text{ J}}}EJ{\displaystyle {\text{EJ}}}exajoule
1021 J{\displaystyle 10^{-21}{\text{ J}}}zJ{\displaystyle {\text{zJ}}}zeptojoule1021 J{\displaystyle 10^{21}{\text{ J}}}ZJ{\displaystyle {\text{ZJ}}}zettajoule
1024 J{\displaystyle 10^{-24}{\text{ J}}}yJ{\displaystyle {\text{yJ}}}joktojoule1024 J{\displaystyle 10^{24}{\text{ J}}}YJ{\displaystyle {\text{YJ}}}yotajoule
Letrakera lodiz, gehien erabiltzen direnak.

Erreferentziak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
  1. «neurri-unitateak - Euskara Batuaren Eskuliburua» www.euskaltzaindia.eus (Noiz kontsultatua: 2021-02-18).
  2. Laburtzapenen hiztegia. Gasteiz: Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia, 31 or..
  3. «Unitateen Sistema Internazionala» www.sc.ehu.es (Noiz kontsultatua: 2022-10-19).
  4. BTU unitatearen definizioa (Zientzia eta Teknologiaren Hiztegi Entziklopedikoa)., https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/Btu..
  5. (Frantsesez)« Unités SI dérivées cohérentes ayant des noms spéciaux et des symboles particuliers », https://www.bipm.org/fr/publications/si-brochure/..

Bibliografia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
  • Fishbane, Paul (2008)Fisika zientzialari eta ingeniarientzat. 1. bolumena, (1.etik-21.era Gaiak) Universidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaISBN9788490820308PMC932800438.
  • Etxebarria Bilbao, Jose Ramon (arg.)Fisika orokorra (2. argitalpena) UEU, Bilbo (2003)ISBN9788484380450.
  • Marcelo Alonso, Edward J. Finn (1976).Física. Fondo Educativo Interamericano.ISBN 9686630031.

Ikus, gainera

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Kanpo estekak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]


Autoritate kontrola

Oinarrizko
unitateak
Izen bereziko
unitate eratorriak
Bestelako
unitate onartuak
Ikus, gainera
"https://eu.wikipedia.org/w/index.php?title=Joule_(unitatea)&oldid=9975733"(e)tik eskuratuta
Kategoriak:
Ezkutuko kategoriak:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp