焦耳
此條目的主題是能量的單位焦耳。關於物理學家焦耳，請見「詹姆斯·普雷斯科特·焦耳」。| 焦耳 | |
|---|---|
| 單位制 | 國際單位制導出單位 |
| 物理量名稱 | 能量 |
| 符號 | J |
| 得名 | 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 |
| 單位換算 | |
| 1 J | 相當於 |
| 國際單位制基本單位 | 公斤⋅米2⋅秒−2 |
| 公分-克-秒制 | 1×107 爾格 |
| 千瓦·時 | 2.78×10−7 kW·h |
| 卡路里 (熱化學) | 2.390×10−4 kcalth |
| 英熱單位 | 9.48×10−4 BTU |
| 電子伏特 | 6.24×1018 eV |
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：
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
[編輯]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。
就物理量本身來說，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
[編輯]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秒所釋放的能量。
單位轉換
[編輯]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
[編輯]「熱量」與「熱能」並不相同，兩者之間的關係，就好比是作功與機械能之間的關係一樣。
參閱
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ The American Heritage Dictionary, Second College Edition (1985). Boston: Houghton Mifflin Co., p. 691.
- ^ McGraw-Hill Dictionary of Physics, Fifth Edition (1997). McGraw-Hill, Inc., p. 224.
- ^ 國際度量衡局官方網頁 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）表明："通過綜合幾個基本單位，衍生單位通常可以以不同方式表達。例如，焦耳可以正式地寫為牛頓·公尺或公斤·公尺2／秒2。但是，這種代數自由還必須考慮到符合實際狀況；在某種狀況，使用某特定形式所得到的益處會比較多。實際而言，為了區分擁有同樣因次的不同物理量，有些物理量必須取特定的衍生單位為其單位。"
- ^ 一篇關於將營養單位從卡路里改變到焦耳的報告：The adoption of joules as units of energy （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, FAO/WHO Ad Hoc Committee of Experts on Energy and Protein, 1971.
