Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Перевод единиц энергии и работы. конвертер величин

Мощность электрического тока.

РадиоТехника

04 Апреля 2017

1669

Привет друзья, продолжаем!

Часто, в быту используется понятие мощность источника питания, мощность потребления бытовых приборов и прочих электрических устройств. Особенно, это многим хорошо знакомо по обычной лампочке (лампа накаливания). Эти лампочки отличаются друг от друга мощностью (50 Вт, 100 Вт, 150 Вт и т. д.) и соответственно освещением.

Для того, чтобы разобраться с мощностью источника питания или потребляемого устройства, мы разберем, что такое — мощность электрического тока.

Мощность электрического тока

Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа. Давайте, теперь разберем это определение. Соберем простую электрическую цепь.

наведите или кликните мышкой, для анимации

Как нам уже известно, по цепи за единицу времени протекают определенное количество заряженных частиц — это показатель силы тока, также расходуется сила для движения частиц — это напряжение тока, но помимо этого при движении совершается «работа».

Вот тут необходимо обратить внимание, «работа» в данном случае может быть разной. В проводнике — это нагревание, то есть электрическая энергия перешла в тепловую

В потребляемых устройствах, то есть в нагрузке — это может быть освещение, нагревание, вращение двигателей и т.д.

Исходя из определения мощности тока, запишем формулу: P = W/t P — мощность электрического тока (Вт) W — работа электрического тока (Дж) t — время протекания тока (с)

Единица измерения мощности Ватт (Вт), 1 Вт это совершение «работы» в 1 джоуль за 1 секунду времени.

Ну эта формула, не совсем нам интересна. Нам нужно понять, как связана мощность с известными нам величинами — силой тока, напряжением тока и сопротивлением нагрузки. Формула для определения мощности тока в замкнутой цепи: P = UI

Таким образом, чем больше напряжение и сила тока в цепи, тем больше мощность тока. Я думаю это понятно, так как при большом токе, через поперечное сечение проводника и нагрузки, проходит больше частиц, тем самым совершатся больше «работы». Так же с напряжением, больше силы для движения частиц, больше совершается «работа.

Так же, можно вывести разные формулы:

для определения мощности тока через напряжение и сопротивление

для определения мощности тока через ток и сопротивление

Разобрали, что такое мощность электрического тока. Для того, чтобы еще было понятнее рекомендую ознакомиться следующей статьей. В которой подытожим раздел основы радиотехники.

Ватт-секунда

Ватт-вторыхи (символ W сек или Вт · с ) является производной единицей из энергии , эквивалентного джоуль. Ватт-секунда — это энергия, эквивалентная мощности одного ватта в течение одной секунды . Хотя ватт-секунда эквивалентна джоулю как в единицах измерения, так и в значении, есть некоторые контексты, в которых термин «ватт-секунда» используется вместо «джоуль».

Фотография

В фотографии единицей измерения вспышек является ватт-секунда. Вспышка может быть оценена в ватт-секундах (например, 300 Вт⋅с) или в джоулях (разные названия для одного и того же), но исторически термин «ватт-секунда» использовался и продолжает использоваться. Встроенная в камеру вспышка, использующая конденсатор на 1000 микрофарад на 300 вольт , будет давать 45 ватт-секунд. Студийные вспышки, использующие конденсаторы большей емкости и более высокое напряжение, находятся в диапазоне 200–2000 ватт-секунд.

Энергия вспышки в джоулях или ватт-секундахзнак равно12⋅емкость накопительного конденсатора в фарадах⋅рабочее напряжение2{\ displaystyle {\ text {Энергия вспышки в джоулях или ватт-секундах}} = {\ dfrac {1} {2}} \ cdot {\ text {емкость накопительного конденсатора в фарадах}} \ cdot {\ text {рабочее напряжение}} ^ {2}}

Показатель энергии вспышки не является надежным эталоном ее светоотдачи, поскольку на эффективность преобразования энергии влияет множество факторов. Например, конструкция трубы повлияет на эффективность, а использование отражателей и фильтров изменит полезный световой поток по направлению к объекту. Некоторые компании указывают свои продукты в «истинных» ватт-секундах, а некоторые — в «номинальных» ватт-секундах.

Мощность бытовых электроприборов

На бытовых электроприборах обычно указана мощность. Некоторые светильники ограничивают мощность лампочек, которые в них можно использовать, например не более 60 ватт. Это сделано потому, что лампы более высокой мощности выделяют много тепла и светильник с патроном могут быть повреждены. Да и сама лампа при высокой температуре в светильнике прослужит недолго. В основном это проблема с лампами накаливания. Светодиодные, люминесцентные и другие лампы обычно работают с меньшей мощностью при одинаковой яркости и, если они используются в светильниках, предназначенных для ламп накаливания, проблем с мощностью не возникает.

Чем больше мощность электроприбора, тем выше потребление энергии, и стоимости использования прибора. Поэтому производители постоянно улучшают электроприборы и лампы. Световой поток ламп, измеряемый в люменах, зависит от мощности, но также и от вида ламп. Чем больше световой поток лампы, тем ярче выглядит ее свет. Для людей важна именно высокая яркость, а не потребляемая ламой мощность, поэтому в последнее время альтернативы лампам накаливания пользуются все большей популярностью. Ниже приведены примеры видов ламп, их мощности и создаваемый ими световой поток.

Общие сведения

Энергия — физическая величина, имеющая большое значение в химии, физике, и биологии. Без нее жизнь на земле и движение невозможны. В физике энергия является мерой взаимодействия материи, в результате которого выполняется работа или происходит переход одних видов энергии в другие. В системе СИ энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен энергии, расходуемой при перемещении тела на один метр силой в один ньютон.

При этой температуре материал излучает излучение в видимой области. Тем не менее световая эффективность ламп накаливания довольно низкая. Предохранители — это устройства, которые используют эффект Джоуля для расплавления калиброванного проводника для изоляции электрической цепи в случае перегрузки по току. Термические выключатели используют один и тот же эффект, но без разрушения они сбрасываются.

Джоуль, названная в честь известного английского физика Джеймса Эдварда Джоуля, является одним из основных подразделений Международной метрической системы, джоуль — это единица работы, энергии и тепла, которая используется ежедневно в исследованиях. -развитие. Любая другая единица, такая как «книга» или «британская термическая единица», не подходит: сначала необходимо сделать конверсии.

Электрический проводник обладает свойством содержать в своей физической структуре то, что называется свободными электронами. Эти свободные электроны могут двигаться в материале до тех пор, пока им дается электрическая потенциальная энергия. Когда электроны начинают двигаться, происходит трение с «препятствиями», присутствующими внутри проводника, и это трение высвобождается в среду в виде тепла. Затем говорится, что электрическая энергия, подаваемая на этот проводник, была преобразована в тепловую энергию.

Название, данное проводнику, способному преобразовывать электрическую энергию в тепловую энергию, является резисторами, и это основные элементы, присутствующие при построении схем от простейших до самых сложных. Это явление произошло за счет нагревания материала за счет преобразования электрической энергии в тепловую энергию, называемое джоулевым эффектом.

Конверсии

1 джоуль равен (приблизительно, если не указано иное):

  • 1 × 10 7  эрг (точно)
  • 6.241 509 74 × 10 18  эВ
  • 0,2390  кал (грамм калорий)
  • 2,390 × 10 -4  ккал (пищевые калории)
  • 9,4782 × 10 -4  БТЕ
  • 0,7376  ft⋅lb (фут-фунт)
  • 23,7  ft⋅pdl (фут-фунт)
  • 2,7778 × 10 -7  kW⋅h (киловатт-час)
  • 2.7778 × 10 −4  Вт⋅ч (ватт-час)
  • 9,8692 × 10 −3  л⋅атм (литр-атмосфера)
  • 11,1265 × 10 −15  г (в эквиваленте массы и энергии )
  • 1 × 10 −44  врага (точно)

Единицы, определяемые точно в джоулях, включают:

  • 1 термохимическая калория = 4,184 Дж.
  • 1 Международная таблица калорий = 4,1868 Дж.
  • 1 Вт⋅ч = 3600 Дж (или 3,6 кДж)
  • 1 кВт⋅ч =3,6 × 10 6  Дж (или 3,6 МДж)
  • 1 Вт⋅с =1 Дж
  • 1 тонна тротила =4,184 ГДж

Работа в термодинамике

В чем измеряется работа сил в термодинамике? Термодинамика рассматривает процессы преобразования системы, в результате которых меняется объём. При этом внутреннее изменение энергии тела есть работа. Лучше всего разобрать это на примере  воздействия газа на поршень. Пусть газ давит на поверхность поршня с силой F→’. Она, согласно 3-му закону Ньютона, направлена в противоположную сторону той силе, с которой поршень воздействует на газ. Это значит, F→’ = – F→.

Под давлением газа (p) поршень начинает совершать перемещение ∆h. В случае, если оно мало, то можно говорить о том, что p = const. Тогда работа будет равна A’ = F’*∆h. Можно подставить сюда значение F’= p*S, где S – площадь поверхности, на которую давит газ. После этого выражение примет вид:

A’ = p*S*∆h = p*∆V,

где ∆V – изменение объёма.

Важно! Работа положительная, если газ расширяется. Это обусловлено тем, что поршень движется в ту же сторону, куда направлена F→’

При сжимании газа его работа имеет отрицательное значение, потому как поршень перемещается в противоположную от F→’ сторону.

Работа в термодинамике

Кратные и дольные единицы

В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы джоуля образуются с помощью стандартных приставок СИ. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в РФ тех же приставок.

КратныеДольные
величинаназваниеобозначениевеличинаназваниеобозначение
101 ДждекаджоульдаДжdaJ10−1 ДждециджоульдДжdJ
102 ДжгектоджоульгДжhJ10−2 ДжсантиджоульсДжcJ
103 ДжкилоджоулькДжkJ10−3 ДжмиллиджоульмДжmJ
106 ДжмегаджоульМДжMJ10−6 ДжмикроджоульмкДжµJ
109 ДжгигаджоульГДжGJ10−9 ДжнаноджоульнДжnJ
1012 ДжтераджоульТДжTJ10−12 ДжпикоджоульпДжpJ
1015 ДжпетаджоульПДжPJ10−15 ДжфемтоджоульфДжfJ
1018 ДжэксаджоульЭДжEJ10−18 ДжаттоджоульаДжaJ
1021 ДжзеттаджоульЗДжZJ10−21 ДжзептоджоульзДжzJ
1024 ДжиоттаджоульИДжYJ10−24 ДжиоктоджоульиДжyJ
 применять

Способы определения расхода электричества домашними приборами и инструментами

Средний расход электроэнергии в квартирах граждан за месяц складывается из общего потребления электричества всеми электроприборами, которыми пользуются ее жильцы. Знание расхода электричества на каждый из них даст понимание, насколько рационально они используется. Изменение режима работы может дать существенную экономию электроэнергии.

Общее количество потребляемой электроэнергии в месяц в квартире или доме фиксирует счетчик. Получить данные по отдельным устройствам можно несколькими способами.

Практический способ расчета потребления электричества по мощности электроприбора

Среднесуточное потребление электроэнергии любой домашней техникой вычисляется по формуле, достаточно вспомнить основные характеристики электроприборов. Это три параметра – ток, мощность и напряжение. Ток выражается в амперах (А), мощность – в ваттах(Вт) или киловаттах (кВт), напряжение – в вольтах (В). Из школьного курса физики вспоминаем, в чем измеряется электроэнергия – это киловатт-час, он означает количество потребленного электричества в час.

Вся техника для дома оснащена ярлыками на кабеле или на самом приборе, где указываются входное напряжение и потребляемый ток (например, 220 В 1 А). Эти же данные обязательно присутствуют в паспорте изделия. По току и напряжению высчитывается потребляемая мощность прибора – P=U×I, где

  • P – мощность (Вт)
  • U – напряжение (В)
  • I – ток (А).

Подставляем числовые значения и получаем 220 В×1 А=220 Вт.

Далее, зная мощность прибора, рассчитываем его энергопотребление в единицу времени. Например, обычный литровый электрочайник имеет мощность 1600 Вт. В среднем он работает 30 минут в сутки, то есть ½ часа. Умножаем мощность на время работы и получаем:

1600 Вт×1/2 часа=800 Вт/ч, или 0,8 кВт/ч.

Чтобы посчитать затраты в денежном выражении, полученную цифру умножаем на тариф, например, 4 рубля за кВт/ч:

0,8 кВт/ч×4 руб.=3,2 руб. Расчет средней платы за месяц – 3,2 руб.*30 дней=90,6 руб.

Таким способом производятся подсчеты по каждому электроприбору в доме.

Подсчет потребляемого электричества с помощью ваттметра

Расчеты дадут вам приблизительный результат. Гораздо надежней использовать бытовой ваттметр, или энергометр – прибор, измеряющий точное количество потребляемой энергии любым бытовым устройством.

Цифровой ваттметр

Его функции:

  • замер мощности потребления в данный момент и за определенный промежуток времени;
  • замер тока и напряжения;
  • расчет стоимости потребляемого электричества по заложенным вами тарифам.

Ваттметр вставляется в розетку, к нему подключается прибор, который вы собираетесь тестировать. На дисплее высвечиваются параметры электропотребления.

Замерить силу тока и определить мощность, потребляемую бытовым прибором, не выключая его из сети, позволяют токоизмерительные клещи. Любое устройство (независимо от производителя и модификации) состоит из магнитопровода с подвижной размыкающей скобой, дисплея, переключателя диапазонов напряжения и кнопки фиксации показаний.

Порядок измерения:

  1. Установите нужный диапазон измерений.
  2. Разомкните магнитопровод нажатием на скобу, заведите его за провод тестируемого прибора и замкните. Магнитопровод должен быть расположен перпендикулярно проводу питания.
  3. Снимите показания с экрана.

Если в магнитопровод поместить многожильный кабель, то на дисплее высветится ноль. Это происходит потому, что магнитные поля двух проводников с одинаковым током компенсируют друг друга. Чтобы получить нужные значения, замер проводится только на одном проводе. Измерять потребляемую энергию удобно через удлинитель-переходник, где кабель разделен на отдельные жилы.

Определение потребления энергии по электросчетчику

Счетчик – это еще один простой способ определить мощность бытового устройства.

Как считать свет по счетчику:

  1. Выключите в квартире все, что работает от электричества.
  2. Зафиксируйте показания.
  3. Включите в сеть нужный прибор на 1 час.
  4. Отключите его, от полученных цифр отнимите предыдущие показания.

Полученное число и будет показателем потребления электричества отдельным устройством.

Борьба за приоритет в открытии закона сохранении энергии

Со второй половины 1840-х годов на страницах «Трудов Французской академии наук» (фр. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences) развернулась острая дискуссия о приоритете в открытии закона сохранения энергии для термодинамических систем между Джоулем и Майером, и, хотя публикация Майера вышла несколько раньше, он, будучи врачом по профессии, не воспринимался всерьёз, тогда как Джоуля уже поддерживали крупные физики, в частности, его доклад 1847 года в Британской научной ассоциации получил высокие оценки присутствовавших на заседании Фарадея, Стокса и Томсона. Тимирязев, позднее рассматривая эту дискуссию, отмечал последовательность аргументации Майера в борьбе с «мелкой завистью цеховых ученых»

Гельмгольц, опубликовавший принцип сохранения энергии в 1847 году, в 1851 году обращает внимание на работы Майера, а в 1852 году открыто признаёт его приоритет.

Следующий виток борьбы за приоритет произошёл в 1860-е годы, когда закон получил всеобщее признание в научной среде. Тиндаль в 1862 году в публичной лекции показывает приоритет Майера, и на его точку зрения становится Клаузиус. Тэт, известный пробританскими патриотическими взглядами, в серии публикаций настаивает на приоритете Джоуля, не признавая за работой Майера 1842 года физического содержания, ему оппонирует Клаузиус, а философ Дюринг, одновременно принижая значение работ Джоуля и Гельмгольца, активно настаивает на приоритете Майера, что во многом послужило окончательному признанию приоритета Майера.

«Механическая работа. Механическая мощность»

Код ОГЭ 1.16. Механическая работа. Формула для вычисления работы силы. Механическая мощность.

Работа силы – физическая величина, характеризующая результат действия силы.

Механическая работа А постоянной силы  равна произведению модуля вектора силы на модуль вектора перемещения  и на косинус угла а между вектором силы и вектором перемещения: А = Fs cos а.

Единица измерения работы в СИ – джоуль: = Дж = Н • м.
Механическая работа равна 1 Дж, если под действием силы в 1 Н тело перемещается на 1 м в направлении действия этой силы.

Анализ формулы для расчёта работы показывает, что механическая работа не совершается если:

  • сила действует, а тело не перемещается;
  • тело перемещается, а сила равна нулю;
  • угол между векторами силы и перемещения равен 90° (cos a = 0).

Внимание! При движении тела по окружности под действием постоянной силы, направленной к центру окружности, работа равна нулю, так как в любой момент времени вектор силы перпендикулярен вектору мгновенной скорости. Работа – скалярная величина, она может быть как положительной, так и отрицательной

Работа – скалярная величина, она может быть как положительной, так и отрицательной.

  1. Если угол между векторами силы и перемещения 0° ≤ а < 90°, то работа положительна.
  2. Если угол между векторами силы и перемещения 90° < a ≤ 180°, то работа отрицательна.

Работа обладает свойством аддитивности: если на тело действует несколько сил, то полная работа (работа всех сил) равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами, что соответствует работе равнодействующей силы.

Примеры расчёта работы отдельных сил:

Работа силы тяжести: не зависит от формы траектории и определяется только начальным и конечным положением тела: A = mg(h1 – h2)

По замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.Внимание! При движении вниз работа силы тяжести положительна, при движении вверх работа силы тяжести отрицательна

Работа силы трения скольжения: всегда отрицательна и зависит от формы траектории. Если сила трения не изменяется по модулю, то её работа А = –Fтр l , где l – путь, пройденный телом (длина траектории). Очевидно, что чем больший путь проходит тело, тем большую по модулю работу совершает сила трения. Работа силы трения по замкнутой траектории не равна нулю!

Мощность N – физическая величина, характеризующая быстроту (скорость) совершения работы и равная отношению работы к промежутку времени, за который эта работа совершена: .

Мощность показывает, какая работа совершается за 1 с.
Единица измерения мощности в СИ – ватт: = Дж/с = Вт.
Мощность равна одному ватту, если за 1 с совершается работа 1 Дж.

Может пригодиться! 1 л. с

(лошадиная сила) ~ 735 Вт.Внимание! Для случая равномерного движения (равнодействующая сила равна нулю) при расчете мощности отдельных сил, действующих на тело, получим  

Для равноускоренного движения (F = const)   где ʋср– средняя скорость движения за расчётный промежуток времени.

Конспект урока «Механическая работа. Механическая мощность».

Следующая тема: «Кинетическая и потенциальная  энергия» (код ОГЭ 1.17)

Согласно разделу 3 ОК 015-94 (MK 002-9):

Четырехзначные национальные единицы измерения экономических единиц, включенные в ОКЕИ

Код ОКЕИ

Наименование единицы измерения

Условное обозначение (национальное)Кодовое буквенное обозначение (национальное)
3831Рубль тоннаруб. тоннаРУБ ТОННА
5401Дето-деньдет. днДЕТ ДН
5423Человек в годчел/годЧЕЛ/ГОД
5451ПосещениепосещПОСЕЩ
5562Тысяча гнезд103 гнездТЫС ГНЕЗД
6421Единиц в годед/годЕД/ГОД
6422ВызоввызовВЫЗОВ
6423Посевная единицапос. едПОС. ЕД
6424ШтаммштаммШТАММ
7923АбонентАбонентАБОНЕНТ
8361ОсобьосОСОБЬ
8751КоробкакорКОР
9061Миллион гектаров106 гаМЛН ГА
9062Миллиард гектаров109 гаМЛРД ГА
9111Койко-денькойк. днКОЙК ДН
9113Пациенто-деньпациент. днПАЦИЕНТ ДН
9245ЗаписьзаписьЗАПИСЬ
9246ДокументдокумДОКУМ
9491Лист-оттисклист. оттискЛИСТ. ОТТИСК
9501Вагоно (машино)-часваг (маш) чВАГ (МАШ) Ч
9557Миллион голов106 голМЛН ГОЛ
9641Летный часлетн. чЛЕТН Ч
9642БаллбаллБАЛЛ
9802Миллион долларов106 долларМЛН ДОЛЛАР
9803Миллиард долларов109 долларМЛРД ДОЛЛАР
9805Доллар за тоннудоллар за тоннуДОЛЛАР ЗА ТОННУ
9910Международная единица биологической активностиМЕМЕ
9911Тысяча международных единиц биологической активноститыс. МЕТЫС. МЕ
9912Миллион международных единиц биологической активностимлн. МЕМЛН. МЕ
9913Международная единица биологической активности на граммМЕ/гМЕ/Г
9914Тысяча международных единиц биологической активности на граммтыс. МЕ/гТЫС. МЕ/Г
9915Миллион международных единиц биологической активности на грамммлн. МЕ/гМЛН. МЕ/Г
9916Международная единица биологической активности на миллилитрМЕ/млМЕ/МЛ
9917Тысяча международных единиц биологической активности на миллилитртыс. МЕ/млТЫС. МЕ/МЛ
9918Миллион международных единиц биологической активности на миллилитрмлн. МЕ/млМЛН. МЕ/МЛ
9920Единица действия биологической активностиЕДЕД
9921Единица действия биологической активности на граммЕД/гЕД/Г
9922Тысяча единиц действия биологической активности на граммтыс. ЕД/гТЫС. ЕД/Г
9923Единица действия биологической активности на микролитрЕД/мклЕД/МКЛ
9924Единица действия биологической активности на миллилитрЕД/млЕД/МЛ
9925Тысяча единиц действия биологической активности на миллилитртыс. ЕД/млТЫС. ЕД/МЛ
9926Миллион единиц действия биологической активности на миллилитрмлн. ЕД/млМЛН. ЕД/МЛ
9927Единица действия биологической активности в суткиЕД/сутЕД/СУТ
9930Антитоксическая единицаАЕАЕ
9931Тысяча антитоксических едиництыс. АЕТЫС. АЕ
9940Антитрипсиновая единицаАТрЕАТРЕ
9941Тысяча антитрипсиновых едиництыс. АТрЕТЫС. АТРЕ
9950Индекс РеактивностиИРИР
9951Индекс Реактивности на миллилитрИР/млИР/МЛ
9960Килобеккерель на миллилитркБк/млКИЛОБК/МЛ
9961Мегабеккерель на миллилитрМБк/млМЕГАБК/МЛ
9962Мегабеккерель на метр квадратныйМБк/м2МЕГАБК/М2
9970Калликреиновая ингибирующая единица на миллилитрКИЕ/млКИЕ/МЛ
9971Тысяча калликреиновых ингибирующих единиц на миллилитртыс. КИЕ/млТЫС. КИЕ/МЛ
9980Миллион колониеобразующих единицмлн. КОЕМЛН. КОЕ
9981Миллион колониеобразующих единиц на пакетмлн. КОЕ/пакетМЛН. КОЕ/ПАКЕТ
9982Миллиард колониеобразующих единицмлрд. КОЕМЛРД. КОЕ
9983Протеолитическая единицаПЕПЕ
9985Микрограмм на миллилитрМкг/млМКГ/МЛ
9986Микрограмм в суткиМкг/сутМКГ/СУТ
9987Микрограмм в часМкг/чМКГ/Ч
9988Микрограмм на дозуМкг/дозаМКГ/ДОЗА
9990Миллимоль на миллилитрммоль/млММОЛЬ/МЛ
9991Миллимоль на литрммоль/лММОЛЬ/Л

Кратные

СИ, кратные джоулям (Дж)
ПодмножественныеКратные
СтоимостьСимвол SIназваниеСтоимостьСимвол SIназвание
10 −1 Дждиджейдециджоуль10 1 ДжdaJдекаджоуль
10 -2 ДжcJсантиджоуль10 2 ДжhJгектоджоуль
10 −3 ДжмДжмиллиджоуль10 3 ДжкДжкилоджоуль
10 −6 ДжмкДжмикроджоуль10 6 ДжMJмегаджоуль
10 −9 ДжнДжнаноджоуль10 9 ДжГДжгигаджоуль
10 −12 ДжпДжпикоджоуль10 12 ДжTJтераджоуль
10 −15 ДжfJфемтоджоуль10 15 ДжPJпетаджоуль
10 −18 ДжaJаттоджоуль10 18 ДжEJэкзаджоуль
10 −21 ДжzJзептоджоуль10 21 ДжZJзеттаджоуль
10 −24 ДжyJйоктоджоуль10 24 ДжYJйоттаджоуль
Общие кратные жирным шрифтом
Йоктоджоуль
Йоктоджоуль (yJ) равен (10 −24 ) одного джоуля.
Зептоджоуль
Зептоджоуль (zJ) равен одному секстиллиону (10 −21 ) одного джоуля. 160 зептоджоулей — это примерно один электронвольт .Минимальная энергия, необходимая для небольшого изменения примерно при комнатной температуре — примерно 2,75 мкДж — определяется пределом Ландауэра .
Аттоджоуль
Аттоджоуль (aJ) равен (10 −18 ) одного джоуля.
Фемтоджоуль
Фемтоджоуль (fJ) равен (10 −15 ) одного джоуля.
Пикоджоуль
Пикоджоуль (пДж) равен одной триллионной (10 -12 ) части одного джоуля.
Наноджоуль
Наноджоуль (нДж) равен одной миллиардной (10 -9 ) части одного джоуля. 160 наноджоулей — это кинетическая энергия летающего комара.
Микроджоуль
Микроджоуль (мкДж) равен одной миллионной части (10 -6 ) одного джоуля. Большой адронный коллайдер (БАК) производит столкновения порядка Микроджоуль (7 ТэВ) на одну частицу.
Милджоуль
Миллиджоуль (мДж) равен одной тысячной (10 −3 ) джоуля.
Килоджоулей
Килоджоуль (кДж) равен одной тысяче (10 3 ) джоулей. На этикетках пищевых продуктов в большинстве стран указана энергия в килоджоулей (кДж).Один квадратный метр Земли получает около 1,4 килоджоулей каждую секунду при полном дневном свете.
Мегаджоуль
Мегаджоуль (МДж) равен одному миллиону (10 6 ) джоулей, или приблизительно кинетической энергии транспортного средства в один мегаграмм (тонна), движущегося со скоростью 161 км / ч. Энергия, необходимая для нагрева 10 литров жидкой воды при постоянном давлении от 0 ° C (32 ° F) до 100 ° C (212 ° F), составляет примерно 4,2 МДж.Один киловатт-час электроэнергии равен 3,6 мегаджоуля.
Гигаджоуль
Гигаджоуль (ГДж) равен одному миллиарду (10 9 ) джоулей. 6 ГДж — это химическая энергия сжигания 1 барреля (159 л) сырой нефти . 2 ГДж — это единица энергии Планка .
Тераджоуль
Тераджоуль (ТДж) равен одному триллиону (10 12 ) джоулей; или около 0,278 ГВтч (что часто используется в энергетических таблицах). Около 63 ТДж энергии было выделено атомной бомбой, взорвавшейся над Хиросимой . Международная космическая станция , с массой около 450 megagrams и орбитальной скоростью 7,7 км / с, имеет кинетическую энергию из примерно 13 TJ. В 2017 году пиковая энергия ветра у урагана Ирма составила 112 ТДж. 90 ТДж — это количество энергии, эквивалентное 1 грамму массы .
Петаджоуль
Петаджоуль (ПДж) равен одному квадриллиону (10 15 ) джоулей. 210 ПДж — это около 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте, что соответствует количеству энергии, выпущенной Царь-бомбой , крупнейшим в истории рукотворным взрывом.
Экзаджоуль
Экзаджоуль (ЭДж) равен одному квинтиллиону (10 18 ) джоулей. 2011 Тохоку землетрясения и цунами в Японии было 1,41 EJ энергии в соответствии с его оценкой 9,0 по шкале моментной магнитуды . Годовое потребление энергии в США составляет примерно 94 ЭДж.
Зеттаджоуль
Зеттаджоуль (ZJ) равен одному секстиллиону (10 21 ) джоулю. Годовое глобальное потребление энергии людьми составляет примерно 0,5 ZJ.
Йоттаджоуль
Йоттаджоуль (YJ) равен одному септиллиону (10 24 ) джоуля. Это примерно количество энергии, необходимое для нагрева на 1 ° C. Тепловая мощность Солнца составляет примерно 400 ЯДж в секунду.

Кинетическая энергия

Это часть полной энергии, определяющая энергетику движения. В системе СИ измеряется в джоулях (Дж), в СГС – в эргах (эрг).

Как связать понятие работы с кинетической энергией? Формула кинетической энергии имеет вид:

Ek = m*v2/2.

В этой формуле физическая величина Ek равна 1/2 от массы тела, умноженной на скорость этого тела в квадрате.

Кинетическая энергия

Далее отображается работа сил, воздействующих на точку при помощи 2-го закона Ньютона. Формула закона позволяет через ускорение (а) выразить силу (F):

F = m*a,

где:

  • m – масса тела;
  • a – ускорение тела.

Оперируя с кинематическими величинами и обратив внимание на формулу А = F*s, пробуют выразить желаемую взаимосвязь. Случай прямолинейного ускоренного движения, где скорость и перемещение можно выразить формулой:

Случай прямолинейного ускоренного движения, где скорость и перемещение можно выразить формулой:

s = v22-v21/2a,

где:

  • v1 – модуль вектора начальной скорости (в начале участка);
  • v2 – модуль вектора конечной скорости (в конце участка).

Следует подставить значение величины перемещения s и F в формулу работы:

А = m*a*(v22-v21)/2a = m*v22/2 – m*v21/2.

Уменьшаемое или вычитаемое, отображаемые во второй части полученного равенства, имеют общий вид:

m*v/2.

Это есть кинетическая энергия, её обычно обозначают – Ek.

Из всего этого следует, что работа, выполняемая над телом, равнодействующих сил, соответствует изменению Ek.

Следует запомнить! Когда сила давит на тело сонаправленно его движению, совершаемая ею работа положительна, и Ek > 0. Когда она приложена навстречу движению тела, тогда  Ek < 0, и работа отрицательная.

Второй закон Ньютона

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации