Juliol (unitat)
El juliol[1] (en l'original, joule;[2] Plantilla:AFI-en; símbol: J) és l'unitat derivada del Sistema Internacional utilisada per a medir energia, treball i calor.[3] Com a unitat de treball, el juliol es definix com la cantitat de treball realisat per una força constant d'un newton en un metro de llongitut en la mateixa direcció de la força.[4]
En esta definició, en ser tan específica, no es consideren tipos de resistència com el contacte del aire.
El seu símbol és J, en mayúscula i sense punt,[5] com tots els símbols d'unitats de el SI que deriven de noms de persona.
L'unitat juliol també es pot definir com:
- El treball necessari per a moure una càrrega d'un coulomb a través d'una tensió (diferència de potencial) d'un volt. És dir, un volt-coulomb (V·C). Esta relació es pot utilisar, a la seua volta, per a definir l'unitat volt.[6]
- El treball necessari per a produir un vat de potència durant un segon. És dir, un vat-segon (W·s). Esta relació és, ademés, utilisable per a definir el vat.
També és l'energia dissipada en forma de calor quan una corrent elèctrica d'un amperi passa a través d'una resistència d'un ohm durant un segon.
Pot utilisar-se per a medir calor, el qual és energia cinètica (moviment en forma de vibracions) a escala atòmica i molecular d'un cos.
Pren el seu nom en honor del físic anglés James Prescott Joule (1818–1889).[7][8][9][10]
Com totes les unitats de el SI que duen el nom d'una persona, el seu símbol comença en una lletra mayúscula (J), pero quan s'escriu complet, seguix les regles de mayúscules d'un sustantiu comú; és dir, "joule" s'escriu en mayúscules al principi d'una frase i en els títuls, pero per lo demés va en minúscules.
Història
[editar | editar còdic]El Sistema Cegesimal d'Unitats havia segut declarat oficial en 1881, en el primer Congrés Internacional d'Electricitat. l'ergio es va adoptar com a unitat d'energia en 1882. Wilhelm Siemens, en el seu discurs de pren de possessió com a president de l'Associació Britànica per a l'Alvanç de la Ciència (23 d'agost de 1882) va propondre per primera volta el Joule com a unitat de calor, que es derivaria de les unitats electromagnètiques amperi i ohm, en unitats cgs equivalents a 107 ergios. La denominació de l'unitat en honor de James Prescott Joule (1818-1889), en aquell moment jubilat pero encara viu (63 anys), es deu a Siemens:
En el segon Congrés Internacional d'Electricitat, celebrat el 31 d'agost de 1889, es va adoptar oficialment el joule junt en el vat i el quadrant (més vesprada rebatejat com henry).[11]
Joule va morir eixe mateix any, l'11 d'octubre de 1889.
En el quart congrés (1893), es varen definir el "amperi internacional" i el "ohm internacional", en llaugers canvis en les especificacions per a la seua medició, sent el "joule internacional" l'unitat derivada d'ells.[12]
En 1935, la Comissió Electrotécnica Internacional (com a organisació successora del Congrés Elèctric Internacional) va adoptar el " sistema Giorgi", que en assumir un valor definit per a la constant magnètica també implicava una redefinició del joule. El sistema Giorgi va ser aprovat pel Comité Internacional de Peses i Mides en 1946. El joule ya no es definia basant-se en l'unitat electromagnètica, sino com l'unitat de treball realisat per una unitat de força (en aquell moment encara no es dia newton) en una distància d'1 metro. El joule es va concebre explícitament com l'unitat d'energia que s'utilisaria tant en contexts electromagnètics com a mecànics.[13] La ratificació de la definició en la novena Conferència General de Peses i Mides, en 1948, va afegir l'especificació de que el joule també devia preferir-se com a unitat de calor en el context de la calorimetria, desaprovant aixina oficialment l'us de la caloria.[14] Esta definició va ser la precursora directa del joule tal i com es va adoptar en el modern Sistema Internacional d'Unitats en 1960.
La definició del joule com a J = kg⋅m2⋅s-2 ha permaneixcut inalterada des de 1946, pero el joule com a unitat derivada ha heretat canvis en les definicions del segon (en 1960 i 1967), el metro (en 1983) i el quilogram (en 2019).
Equivalència
[editar | editar còdic]El juliol equival a:
A on N representa newtons; m, metros; kg: quilograms; s: segons.
- Un juliol equival a
- 1 N·m (newton·metro)
- 1 W·s (vat·segon)
- 6,2415 × 1018 eV (electronvoltio)
- 1 C·V (coulomb·volt)
- 0,00987 atm·L (atmòsfera·litro)
- 1 Pa·m³ (pascal·metro cúbic)
- 0,238902957 calç (caloria)
- Equivalència inverses
- 1 Wh (vat-hora) = 3600 J
- 1 kWh (quilovat-hora) = 3,6·106 J = 3,6 MJ
- 1 calç (caloria) = 4,187 J
- 1 kcal (kilocaloría) = 1000 calç = 4187 J
- 1 tep (tonellada equivalent de petròleu) = 41,84·109 J = 11 622 quilovats-hora
- 1 tec (tonellada equivalent de carbó) = 29,3·109 J = 8138,9 quilovats-hora
- 1 g de TNT = 4184 J ≈ 1 kcal
Equivalència pràctiques aproximades
[editar | editar còdic]Per a tindre una idea de la magnitut d'un juliol, existixen varis eixemples en la vida quotidiana que poden aportar alguna idea de dita cantitat d'energia. Un juliol és, aproximadament, la:[15] Energia necessària per a llançar una poma chicoteta un metro cap a dalt. Energia lliberada quan una poma chicoteta cau un metro cap al sol. Energia lliberada per una persona en repòs en una centèsima de segon.
- Energia cinètica (moviment) d'una bola de tenis de 56 grams a 22 km/h o 6 m/s.
Energia cinètica d'un humà adult que es mou a una velocitat d'al voltant de 20 cm/s. Energia necessària per a elevar 0,24 °C la temperatura d'un gram d'aigua.[16]
Múltiples de el SI
A continuació es presenta una taula dels múltiples i submúltiplos del Sistema Internacional d'Unitats.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Diccionario de la lengua española
- ↑ Diccionario de la lengua española
- ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
- ↑ Lévy, Elie (7 d'octubre de 1992). Diccionari Akal de Física (en és), Edicions AKAL. ISBN 978-84-460-0144-7.
- ↑ En el Diccionari de la Llengua Espanyola diu «(símbol J)», aclarint que este s'usa en mayúscula i sense punt.
- ↑ Donate, Antonio Bella (2011-09). Electrònica Aplicada (en és), Marcombo. ISBN 978-84-267-1736-8.
- ↑ «joule | Definition & Formula» (en en). Encyclopedia Britannica. Consultat el 11 d'agost de 2019.
- ↑ American Heritage Dictionary of the English Language, Online Edition (2009). Houghton Mifflin Co., hosted by Yahoo! Education.
- ↑ The American Heritage Dictionary, Second College Edition (1985). Boston: Houghton Mifflin Co., p. 691.
- ↑ McGraw-Hill Dictionary of Physics, Fifth Edition (1997). McGraw-Hill, Inc., p. 224.
- ↑ Pat Naughtin: A chronological history of the modern metric system, metricationmatters.com, 2009.
- ↑ (1894) Actes del Congrés Elèctric Internacional, Nova York: Institut Americà d'Ingeniers Elèctrics.
- ↑ CIPM, 1946, Resolució 2, Definicions d'unitats elèctriques. bipm.org.
- ↑ 9th CGPM, Resolution 3: Triple point of water; thermodynamic scale with a single fixed point; unit of quantity of heat (joule)., bipm.org.
- ↑ Ristinen, Robert A., and Jack J. Kraushaar. Energy and the Environment. 2nd ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2006.
- ↑ PASTOR, ANDREA; ESCOBAR, DIONISIO; MAYORAL, ESTHER; RUIZ, FRANCISCO (2015). a+elevar+0,24%C2%A0%C2%B0C&hl=és&sa=X&vore=0ahUKEwiqnvzU9YXmAhWEA2MBHfkKD4YQ6AEIKTAA#v=onepage&q=Juliol%20energ%C3%ADa%20necessària%20per a%20elevar%200,24%C2%A0%C2%B0C&f=false Ciències aplicades II (en és), Edicions Paraninfo, S.A.. ISBN 978-84-283-3741-0.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Julio (unidad)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.