Дж — джоуль. конвертер величин

Расчет

Оценить затраты ЕРР на разделительную работу можно по формуле:

EPP=M1∗V(α1)+M2∗V(α2)−M∗V(α){\displaystyle EPP=M_{1}*V(\alpha _{1})+M_{2}*V(\alpha _{2})-M_{0}*V(\alpha _{0})}

Здесь:

V(α)=(1−2α)∗ln⁡1−αα{\displaystyle V(\alpha )=(1-2\alpha )*\ln {{1-\alpha } \over \alpha }} — функция потенциала разделения.

α=M235M238+M235{\displaystyle \alpha ={M^{235} \over M^{238}+M^{235}}} — степень обогащения изотопной смеси. Соответственно, для смесей на входе установки (α0{\displaystyle \alpha _{0}}) и на выходе (α1{\displaystyle \alpha _{1}} и α2{\displaystyle \alpha _{2}}). M235{\displaystyle M^{235}} и M238{\displaystyle M^{238}} — массы изотопов в составе конкретной смеси.

M0{\displaystyle M_{0}}, M1{\displaystyle M_{1}} и M2{\displaystyle M_{2}} — массы смесей на входе установки (индекс 0) и на выходе (индексы 1 и 2).

Согласно формуле, работа разделения имеет размерность количества вещества. Принято соглашение что 1 ЕРР = 1 кг, поэтому иногда характеристика разделительной мощности оборудования указывается в единицах массы. Тем не менее, нет никакой физической массы, соответствующей единице ЕРР.

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

Потенциальная энергия

Эта физическая характеристика является частью полной механической энергии. Описывает расположение тела в силовом поле (источнике силы). Причём эта величина может давать оценку только для целой системы. Она бесполезна для характеристики отдельных точек. При этом оценивается не величина, а ее изменение.

Единицей измерения является Дж или Эрг. Наиболее часто применяемые графические обозначения – U, Ep, W.

Различают следующие типы потенциальной энергии:

  • в пределах земного притяжения;
  • в зоне действия электростатических полей;
  • в системах механической природы.

Для тела, расположенного поблизости от земной поверхности, формула имеет вид:

Ер = m*g*h,

где:

  • m – масса;
  • g – ускорение свободного падения (9,8 м/с2);
  • h – высота центра массы тела над нулевым уровнем.

Уровень нуля можно выбирать произвольно.

Электрически заряженная материальная точка, имеющая потенциал φ(r→), находясь в зоне электростатического поля, обладает потенциальной энергией Ер. Она вычисляется с помощью выражения:

Ер = qp* φ(r→),

где qp – электрический заряд, которым эта точка обладает.

В механических системах при упругих деформациях тела разные его точки взаимодействуют между собой. Такие взаимодействия можно охарактеризовать потенциальной энергией.

Упругая деформация может быть записана как:

Ep = k*(∆x)2/2.

Здесь k – это жёсткость (упругость), ∆x – величина смещения от равновесного положения.

Джоуль.

Джоуль – единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ). Имеет русское обозначение – Дж и международное обозначение – J.

Другие единицы измерения

Джоуль, как единица измерения:

Джоуль – единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля.

Джоуль как единица измерения имеет русское обозначение – Дж и международное обозначение – J.

В классической физике джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной 1 (одному) ньютону (Н), на расстояние одного метра в направлении действия силы.

Дж = Н · м = кг · м2 / с2.

1 Дж = 1 Н · 1 м = 1 кг · 1 м2 / 1 с2.

В электричестве джоуль означает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 секунду при напряжении в 1 вольт (В) для поддержания силы тока в 1 ампер (А). Это энергия, которая выделится за 1 секунду при прохождении тока через проводник силой тока 1 ампер (А) при напряжении 1 вольт (В).

В Международную систему единиц джоуль введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы джоуль пишется со строчной буквы, а её обозначение – с заглавной (Дж). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием джоуля.

В джоулях измеряют выполненную работу, энергию и количество теплоты.

Представление джоуля в других единицах измерения – формулы:

Через основные единицы системы СИ джоуль выражается следующим образом:

Дж = Н · м

Дж = кг · м2 / с2.

Дж = Вт / с.

Дж = А2 · Ом · с.

Дж = В2 · с / Ом.

Дж = Кл · В.

где  А – ампер, В – вольт, Дж – джоуль, Кл – кулон, м – метр, Н – ньютон, с – секунда, Вт – ватт, кг – килограмм, Ом – ом.

Перевод в другие единицы измерения:

1 Дж ≈ 6,24151 ⋅ 1018 эВ

1 МДж = 0,277(7) кВт · ч

1 кВт · ч = 3,6 МДж

1 Дж ≈ 0,238846 калориям

1 калория (международная) = 4,1868 Дж

1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 Дж

1 Дж ≈ 0,101972 кгс·м

Кратные и дольные единицы:

Кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

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

Интересные примеры:

Дульная энергия пули при выстреле из автомата Калашникова – 2030 Дж.

Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C, составляет 3,35⋅105 Дж.

Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент), – 4,184⋅109 Дж.

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Как возможно научиться писать тексты и зарабатывать на этом удаленно? Например, можете пройти курс «Копирайтинг от А до Я», который подойдет даже начинающим авторам.

Другие записи:

карта сайта

формула энергии закон джоуля ленца можно тепловой 1 м дж джоуль ленц закон равен 2 2 равен единица теплота масса тела сила количество теплоты работа кинетическая энергия в джоулях в секунду 10 5 8 6 20 200 100 виды сколько степени джоулейкилоджоули скорость в джоули в кг килограммы 3 4 джоуля

Коэффициент востребованности
3 298

Примеры

  • Средняя энергия теплового движения, приходящаяся на одну при температуре 1 К: 0,690⋅10−23 Дж.
  • Энергия фотона красного видимого света: 2,61⋅10−19 Дж.
  • Энергия Ферми металлического золота при нормальных условиях: 8,8⋅10−19 Дж.
  • Атомная единица энергии (энергия Хартри), Eh=mec2α2{\displaystyle E_{h}=m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2}}: 4,360⋅10−18 Дж.
  • Дульная энергия пули при выстреле из АКМ: 2030 Дж.
  • Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C: 3,35⋅105 Дж.
  • Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184⋅109 Дж.
  • Энергия, выделенная при атомной бомбардировке Хиросимы: около 6⋅1013 Дж.
  • Энергия, выделившаяся при столкновении астероида с Землёй, в результате которого образовался кратер Маникуаган: 1023 Дж.

Обогащение урана

В природном уране содержится 0,72 % изотопа 235U. При обогащении урана по изотопу 235U на завод поступает природный уран, а на выходе получают два потока: обогащенный уран и обедненный уран (т. н. отвалы). Типовые затраты на получение 1 кг обогащенного урана:

  • Для обогащения до 3,6 % с отвалами 0,2 % требуется 6,7 кг природного урана и 5,7 ЕРР.
  • Для обогащения до 3,6 % с отвалами 0,3 % требуется 8,2 кг природного урана и 4,5 ЕРР.
  • Для обогащения до 90 % с отвалами 0,2 % требуется 176 кг природного урана и 228 ЕРР.
  • Для обогащения до 90 % с отвалами 0,3 % требуется 219 кг природного урана и 193 ЕРР.

Чем меньше нужного изотопа уходит в отвал, тем меньше требуется исходного сырья, но тем больше затраты ЕРР.

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.

«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)

Единицы измерения

Основной единицей, которой принято выражать осуществляемую электротоком трансформацию, является джоуль. Данное наименование единица получила по фамилии английского физика, обосновавшего опытным путем закон сохранения энергии. В сокращенном виде джоуль пишется как «Дж». Выразить величину через другие единицы измерения можно, используя основную формулу: 1 Дж = 1 А*1В*1 с (ампер, вольт и секунда, соответственно).

Важно! Приборы учета затраченной электроэнергии используют иную единицу измерения – киловатт-час (указывается как кВт*ч). Связано это с тем, что джоуль является весьма некрупной единицей, а один киловатт-час равен 3600000 джоулей

Поскольку функционирование осветительных приборов и бытовой техники в жилой квартире или доме продолжается сотни часов ежемесячно, и в процессе этого реализуется значительная работа тока, киловатт-час является куда более адекватной данным условиям измерительной единицей.

Таблица единиц измерения “Механика”

Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Масса

m

килограмм

кг

Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел.

экстенсивная величина

Плотность

ρ

килограмм на кубический метр

кг/м3

Масса на единицу объёма.

интенсивная величина

Поверхностная плотность

ρA

Масса на единицу площади.

кг/м2

Отношение массы тела к площади его поверхности

Линейная плотность

ρl

Масса на единицу длины.

кг/м

Отношение массы тела к его линейному параметру

Удельный объем

v

кубический метр на килограмм

м3/кг

Объём, занимаемый единицей массы вещества

Массовый расход

Qm

килограмм в секунду

кг/с

Масса вещества, которая проходит через заданную площадь поперечного сечения потока за единицу времени

Объемный расход

Qv

кубический метр в секунду

м3/с

Объёмный расход жидкости или газа

Импульс

P

килограмм-метр в секунду

кг•м/с

Произведение массы и скорости тела.

экстенсивная, сохраняющаяся величина

Момент импульса

L

килограмм-метр в квадрате в секунду

кг•м2/с

Мера вращения объекта.

сохраняющаяся величина

Момент инерции

J

килограмм-метр в квадрате

кг•м2

Мера инертности объекта при вращении.

тензорная величина

Сила, вес

F, Q

ньютон

Н

Действующая на объект внешняя причина ускорения.

вектор

Момент силы

M

ньютон-метр

Н•м =

(кг·м2/с2)

Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы.

вектор

Импульс силы

I

ньютон-секунда

Н•с

Произведение силы на время её действия

вектор

Давление, механическое напряжение

p, σ

паскаль

Па = (кг/(м·с2))

Сила, приходящаяся на единицу площади.

интенсивная величина

Работа

A

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Скалярное произведение силы и перемещения.

скаляр

Энергия

E, U

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Способность тела или системы совершать работу.

экстенсивная, сохраняющаяся величина, скаляр

Мощность

N

ватт

Вт = (кг·м2/с3)

Скорость изменения энергии.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector