Jednostka pracy: dżul

Jednostką pracy jest dżul (J). Jeden dżul jest równy pracy wykonanej przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły. Ponieważ praca jest miarą przekazywanej energii pomiędzy systemami dżul jest także jednostką energii.

Nazwa dżul pochodzi od nazwiska angielskiego fizyka Jamesa Prescotta Joule’a. Dżul oficjalnie wszedł do użycia w 1889 podczas Drugiego Międzynarodowego Kongresu Elektrycznego.

Definicja dżula

Dżul jest jednostką pochodną układu SI. Możemy go zdefiniować za pomocą jednostek podstawowych układu SI a także wyrazić za pomocą innych jednostek pochodnych układu SI:

\large 1 J = \frac{kg \cdot m^2}{s^2} = N \cdot m = W \cdot s = C \cdot V\\

Gdzie: J – dżul, kg – kilogram, m – metr, s – sekunda, N – niuton, W – wat, C – kulomb, V – napięcie.

Jeden dżul (1 J):

• Jest równy pracy wykonanej przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły
• Jest równy pracy potrzebnej do wytworzenia mocy jednego wata na sekundę (watosekundy – małej części kilowatogodziny)
• Jest równy pracy potrzebnej do przesunięcia ładunku 1 C przez napięcie 1 V

Dżul w praktyce

Jak wyobrazić sobie jednego dżula? Jako dość niewielką ilość pracy, energii czy ciepła związanego z przykładami poniżej.

• 1 dżul to energia potrzebna do uniesienia małego przedmiotu o masie 100 gram (np. kostki mydła, cytryny czy średniego pomidora) na wysokość 1 metra
• 1 dżul to energia potrzebna do rozpędzenia małego zabawkowego samochodu o masie 100 gram przyspieszeniem 1 m/s² na odcinku 1 metra
• 1 dżul to energia potrzebna do podgrzania 1 grama wody o 0,24 stopnia Celsjusza
• 1 dżul to energia ciepła powstałego w wyniku przepływu prądu o natężeniu 1 ampera przez opornik 1 ohm w czasie 1 sekundy.

Inne jednostki pracy

Jeden dżul to stosunkowo niewielka ilość energii. Dlatego też, w niektórych przypadkach częściej używamy innych jednostek pracy: kilokalorii w dietetyce, kilowatogodziny do rozliczeń rachunków za prąd oraz równoważnika trotylu (TNT) przy obliczaniu siły wybuchów oraz zderzeń meteorytów.

• 1 kaloria = 4,184 J (kaloria termochemiczna)
• 1 kilokaloria = 4184 J
• 1 kWh = 3,65 MJ
• 1 tona trotylu (TNT) = 4,184 GJ

Przeczytaj koniecznie:

• Praca, moc, energia – komplet informacji o pracy w fizyce, mocy, różnych rodzajach energii oraz zasadzie zachowania energii
• Przemiany energii w zjawiskach cieplnych – najważniejsze informacje o przemianach energii oraz zasadzie termodynamiki
• Prąd elektryczny – tu znajdziesz informacje o pracy i mocy prądu elektrycznego