وحدة جول

الجول (إنكليزي: Joule) في الفيزياء والكيمياء هي وحدة قياس الطاقة وأطلق عليها جول تكريمًا للعالمِ جيمس بريسكوت جول لاكتشافه العلاقة بين الشغل المبذول والطاقة الناتجة.
1 جول = 1 كيلوجرام . متر2/ثانية 2 1 جول = 1 نيوتن • 1 متر 1 جول = 1 واط • 1 ثانية 1 جول = 1 كولوم • 1 فولت
محتويات
[أظهر]
تفسير ومقارنة[عدل]
1 جول يعادل :
• تسليط قوة قدرها 1 نيوتن عبر مسافة 1 متر
• تشغيل قدرة قدرها 1 واط لمدة 1 ثانية
• تعادل الطاقة التي تكتسبها شحنة كهربية مقدارها 1 كولوم عند تسريعها بين فرق جهد مقداره 1 فولت.
أو 1 جول هي الطاقة اللازمة لعمل أحد العمليات الآتية:
• الطاقة اللازمة لرفع 1 جرام ماء في درجة حرارة 15 درجة مئوية إلى درجة 239و15 درجة مئوية.
(أي أن الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 جرام ماء من 15 إلى 16 درجة مئوية تعادل 18و4 جول أو 1 سعرة صغيرة.)
• رفع قالب شوكولاته وزنه 102و0 كيلوجرام مسافة 1 متر
• تشغيل قدرة قدرها 1 وات مدة 1 ثانية . هذه طاقة تعادل قدرة قلب الإنسان [1] - (1 واط.ثانية)
• الطاقة اللازمة لتسيير تيار كهربائي قدره 1 أمبير بين فرق جهد قدره 1 فولط مدة 1 ثانية. أي (فولت. متر. ثانية)
نرى من ذلك أن الطاقة لها صور مختلفة : حرارة ، أو طاقة كهربائية ، أو طاقة حركية ، وجميعها يمكن حسابها بالجول.
في النظام العالمي للوحدات يُحسب الجول كالآتي:

وهي تعادل التعريف الأول (أعلى الصفحة) ،حيث:
J جول
N نيوتن (وحدة)
m متر
W واط
s ثانية
• من هذه العلاقات يتضح أن الطاقة يمكن أن تتخذ صورا مختلفة : طاقة حرارية ، طاقة كهربائية ، طاقة حركة ، ويمكن بواسطة تلك العلاقات التحويل بين وحدات الطاقة .
الإرج[عدل]
عندما نتعامل مع الذرات والجزيئات في الكيمياء نجد أن وحدة "جول" تكون كبيرة جدا لها ، لذلك نسنخدم في تلك الحالة وحد أصغر للطاقة ، وهي الإرج (erg):
• وتوجد علاقة بين الجول والإرج (erg) ؛ حيث :
10 مليون إرج = 1 جول
مللي جول[عدل]
الميللي جول = 1 / 1000 من الجول .
العلاقة بين الجول والإلكترون فولت[عدل]
عند التعامل مع الذرة والجسيمات الأولية نجد أن وحدة الجول كبيرة جدا. لذلك لتسهيل الحسابات على المستوى الذري ابتكر الفيزيائيون وحدة إلكترون فولت لحساب طاقة الجسيمات الأولية ومنها الإلكترون.
والعلاقة بين الجول والإلكترون فولت تبلغ:
1 إلكترون فولت = 1,602. 10-19 جول
العلاقة بين الجول والسعرة الحرارية[عدل]
•  مقالة مفصلة: سعرة
1 سعرة حرارية (صغيرة) = 18و4 جول.
الجول والسعرة الحرارية هي وحدات الحرارة التي يجري استخدامها عند التعامل مع المحتوى الحراري للمواد الغذائية ، وتجدها أحيانا مكتوبة على عبوات المواد الغذائية لكل 100 جرام .