焦耳(簡稱焦)是國際單位制中能量、功或熱量的導出單位,符號為J。焦耳是因紀念物理學家詹姆斯·焦耳而命名[1][2]。
1焦耳可以定義為:
- 移動1庫侖電荷通過1伏特電壓差所需做的功,或1庫侖·伏特。這關係也可以逆反過來定義伏特。
- 產生1瓦特功率1秒時間所需做的功,或1瓦特·秒。這關係也可以逆反過來定義瓦特。
用單位表示可表示為:
符號 | 單位 | 意涵 |
---|
J | 焦耳 | 能量 |
N | 牛頓 | 力 |
kg | 公斤 | 重量 |
m | 公尺 | 長度 |
s | 秒 | 時間 |
Pa | 帕 | 壓力 |
W | 瓦 | 功率 |
C | 庫倫 | 電量 |
V | 伏特 | 電壓 |
與力矩單位的混淆
雖然在單位方面,表示焦耳為牛頓·公尺是正確的,為了避免與力矩單位發生混淆,國際度量衡局並不鼓勵這種用法[3]。力矩與能量的物理意義完全不同。
就物理量本身来说,能量由力和距離內積得到,是純量;力矩由力和距離外積得到,是向量,兩者有根本的不同。
實際例子
一焦耳能量相等於施加一牛頓的作用力於任意物件,使之移動一米距離;也等於在重力影響下將一個質量為102克的蘋果抬高一公尺;或是1瓦特的功率作1秒所释放的能量。
單位轉換
一焦耳相等於:
- 1×107 爾格
- 6.24150974×1018 電子伏特
- 0.239 (小)卡路里
- 9.4782×10−4 英國熱量單位(British thermal unit,BTU)
- 0.737 呎·磅力(foot-pounds force)
- 23.7 呎·磅(foot-pounds)
- 2.7778×10−7 千瓦·時
- 2.7778×10−4 瓦·時
以焦耳定義的單位:
應用範圍
「熱量」與「熱能」並不相同,兩者之間的關係,就好比是做功與機械能之間的關係一樣。
參閱
參考文獻
外部連結
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| 线性(平动)的量 | | 角度(转动)的量 | 量纲 | — | L | L2 | 量纲 | — | — | — | T | 时间: t s | 位移积分: A m s | | T | 时间: t s | | | — | | 距离: d, 位矢: r, s, x, 位移 m | 面积: A m2 | — | | 角度: θ, 角移: θ rad | 立體角: Ω rad2, sr | T−1 | 頻率: f s−1, Hz | 速率: v, 速度: v m s−1 | 面積速率: ν m2 s−1 | T−1 | 頻率: f s−1, Hz | 角速率: ω, 角速度: ω rad s−1 | | T−2 | | 加速度: a m s−2 | | T−2 | | 角加速度: α rad s−2 | | T−3 | | 加加速度: j m s−3 | | T−3 | | 角加加速度: ζ rad s−3 | | | | M | 质量: m kg | | | ML2 | 轉動慣量: I kg m2 | | | MT−1 | | 动量: p, 冲量: J kg m s−1, N s | 作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s | ML2T−1 | | 角动量: L, 角衝量: ι kg m2 s−1 | 作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s | MT−2 | | 力: F, 重量: Fg kg m s−2, N | 能量: E, 功: W kg m2 s−2, J | ML2T−2 | | 力矩: τ, moment: M kg m2 s−2, N m | 能量: E, 功: W kg m2 s−2, J | MT−3 | | 加力: Y kg m s−3, N s−1 | 功率: P kg m2 s−3, W | ML2T−3 | | rotatum: P kg m2 s−3, N m s−1 | 功率: P kg m2 s−3, W | |
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