Inhoud
De joule is de internationale standaardeenheid van energie, zoals bepaald door het internationale systeem van eenheden, maar net zoals je de afstand in centimeters, meters of kilometers kunt meten, zijn er verschillende manieren om energie te meten. Natuurkundigen definiëren "energie" als het vermogen om werk te verrichten. Wanneer dit werk op zeer kleine schaal wordt uitgevoerd, zoals in de atomaire fysica, gebruiken wetenschappers het elektronvolt om het te meten.
Vormen van energie
De definitie van "energie" als het vermogen om werk te verrichten lijkt eenvoudig, maar het wordt nog gecompliceerder door het feit dat dit vermogen op verschillende manieren bestaat. Kinetische energie is de energie van beweging, terwijl potentiële energie opgeslagen energie aangeeft, als een rots bovenop een klif - als het valt, wordt zijn potentiële energie omgezet in kinetische energie.
joules
De joule - een eenheid van energie ter ere van de negentiende-eeuwse Britse fysicus James Prescott Joule - wordt afgekort met de hoofdletter "J". Het is de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om een voorwerp op te tillen van een pond (453,6 g), 22,9 cm boven het startpunt, en vereist ongeveer twee miljoen keer zoveel om een pot koffie te maken, legt de website uit Energy Quest. Joules meten ook potentiële energie, zoals die opgeslagen in batterijen of voedsel.
elektronvolt
Terwijl joules energie uitdrukken op menselijke schaal, meet de elektronvolt energie op een schaal die normaal alleen door wetenschappers wordt gezien. Een elektronvolt, of eV, is gelijk aan 1,602 keer 10 ^ -19 joule, of de energie die een elektron krijgt als hij beweegt met een potentiaalverschil van één volt. Door precies zulke kleine hoeveelheden energie te meten, is het elektronvolt de voorkeurseenheid voor nucleaire en atomaire fysica.
Elektron-volt en massa
De speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein beschrijft op beroemde wijze de relatie tussen energie en massa met de formule E = mc 2, die dicteert dat energie gelijk is aan massa vermenigvuldigd met de snelheid van het kwadraat van het licht, wat betekent dat massa kan worden omgezet in energie, en vice versa. Omdat energie en massa equivalent zijn, gebruiken natuurkundigen de elektronvolt, een eenheid van energie, om de massa van atomaire deeltjes te meten, in plaats van het gebruik van traditionele massa-eenheden, zoals de kilogram.