Tabla de Contenidos
Atât joule (J) cât și electronvolt (eV) sunt unități de energie. Pentru a face conversia de la jouli la electronvolți, pot fi utilizate echivalențe dintre ambele măsuri. De exemplu: 1 J = 6,241 507 649 ×10 18 și 1eV = 1,602 176 634 ×10 -19 .
Ce este joule (J)
Joule (J) este o unitate foarte mică folosită pentru a măsura energia, munca și căldura. Are acest nume în onoarea fizicianului englez James Prescott Joule, una dintre cele mai importante referințe în termodinamică.
Poate fi definită ca munca care trebuie făcută pentru a produce un watt sau watt (W) de putere pentru o secundă sau watt-secundă (W · s). Watul măsoară puterea și este egal cu 1 joule pe secundă (1 J/s). Watul este definit și prin formula kg⋅m²/s³ .
Alte echivalențe ale joulelor sunt:
- 1 J = 6,2415 × 10 18 eV (electronvolt)
- 1 J = 1 C V (volt coulomb)
- 1 J = 1 N m (newtonmetru)
- 1 J = 0,238 cal (calorii)
Unii multipli de joule sunt:
- 1 kJ (kilojoule) = 10 3 J
- 1 MJ (megajoule) = 106 J
- 1 GJ (gigajoule) = 10 9 J
- 1 TJ (terajoule) = 10 12 J
Ce este voltul (V)
Voltul (V), numit și volt sau tensiune, este o măsură folosită pentru a măsura potențialul electric, tensiunea electrică și forța electromotoare. Permite măsurarea forței sau presiunii cu care circulă electricitatea. Poartă acest nume în onoarea fizicianului și chimistului italian Alessandro Volta, creatorul primei baterii voltaice.
Voltul este definit ca diferența de potențial între un material conductor atunci când un curent de un amper (A) utilizează un watt (W) de putere. Aceasta poate fi reprezentată astfel: 1 V = 1 W/A . Amperul măsoară intensitatea curentului electric. Wații sau wații măsoară energia electrică care este produsă.
Unii multipli de volți sunt:
- 1 daV (decavolt) = 10 1 V
- 1 hV (hectovolt) = 10 2 V
- 1 kV (kilovolt) = 10 3 V
Unele echivalențe ale voltului cu alte măsurători sunt:
1 Volt = 1 Amper 1 Ohm
Care este electronvoltul (eV)
Când este necesar să se facă calcule cu valori energetice la scară atomică, electronvoltul este folosit ca referință, care este o măsură mai mică decât joule. Electronvoltul (eV) este o unitate de energie care exprimă modificarea energiei care există atunci când un electron se deplasează dintr-un punct de potențial în altul, în cazul în care diferența de potențial a câmpului electric este de 1 volt.
Electronvoltul poate fi definit și ca cantitatea totală de energie cinetică câștigată de un electron pe măsură ce se deplasează printr-o diferență de potențial de un volt.
Electronvoltul este egal cu: 1,602 176 634 ×10 −19 J.
Unii multipli ai electron-voltului sunt:
- 1 keV (kiloelectronvolt) = 10 3 eV
- 1 MeV (megaelectronvolt) = 10 3 keV = 10 6 eV
- 1 GeV (gigaelectronvolt) = 10 3 MeV = 10 9 eV
- 1 TeV (teraelectronvolt) = 10 3 GeV = 10 12 eV
conversie jouli în electronvolti
Pentru a converti de la jouli la electronvolți, trebuie pur și simplu să folosim echivalența dintre electronvolt și joule ca factor de conversie:
- 1 eV = 1,602 ×10 -19 J
- 1 J = 6,241 ×10 18 eV
Luând în considerare acest lucru, orice problemă în care trebuie făcută o conversie între jouli și electronvolți poate fi rezolvată.
Una dintre cele mai frecvente probleme care necesită conversia de la jouli la electronvolți este calcularea energiei de ionizare a unui element. Aceasta este energia minimă necesară pentru a capta un electron dintr-un atom neutru, în stare gazoasă și fundamentală.
problema 1
Dacă energia de ionizare a unui atom de hidrogen (H) este 2,195 × 10 -18 J, cu câți electroni volți este egală această energie?
Această problemă poate fi rezolvată în felul următor:
X [eV] = 2,195 ×10 -18 J × 1 eV / 1,602 ×10 -19 J
X [eV] = 13,7 eV
Prin urmare, obținem că energia de ionizare a unui atom de hidrogen este de 13,7 eV.
problema 2
Dacă știm că energia de ionizare a unui mol de carbon (C) este de 1086,5 kJ, pentru a determina echivalența sa în electronvolți trebuie să facem următoarele:
Convertiți din kilojuli (kJ) în jouli (J):
X [J] = 1086,5 kJ ×10 3 J / 1 kJ = 1 086 500 J
X [eV] = 1 086 500 J × 1 eV / 1,602 × 10 -19 J
X [eV] = 6,782 ×10 24 eV
Prin urmare, energia de ionizare a unui mol de carbon (C) este de 6,782 × 10 24 eV.
Bibliografie
- Mai mulți autori. Cartea Fizica. (2020). Spania. Akal.
- Barrero González, F. Sisteme de energie electrică. (2004). Spania. Edițiile Auditorium.
- Sanchez, JL; Choren, E.; Arteaga, A. Introducere în Sistemul Internațional (SI) de Unități. (2018, ediția a 3-a. Ediție Kindle). Venezuela. Universitatea din Zulia.
- Exemplu de problemă de conversie Joule în electron volți . Știința de azi. Disponibil la https://cienciadehoy.com/problema-de-ejemplo-de-conversion-de-joule-a-electron-voltios/ .
