единица

джоуль

Единица измерения энергии в СИ, используемая здесь для количественного описания теплоты, поглощаемой на килограмм материала.
8 статей

Описание

Джоуль (обозначение: Дж) — единица измерения энергии, работы и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ). Он определяется как энергия, передаваемая при действии силы в один ньютон на расстоянии в один метр, или, что эквивалентно, как энергия, выделяемая в виде теплоты при прохождении электрического тока силой в один ампер через сопротивление в один ом в течение одной секунды. В термодинамике и материаловедении джоуль является стандартной мерой для количественного описания теплоты, поглощаемой на единицу массы, и часто выражается в джоулях на килограмм (Дж/кг) для удельной теплоёмкости или скрытой теплоты.

История

Названа в честь Джеймса Прескотта Джоуля, который в 1840-х годах продемонстрировал механический эквивалент теплоты в своих знаменитых опытах с лопастной мешалкой, установив, что механическая работа и теплота являются взаимопревращаемыми формами энергии. Единица была официально принята в Международной системе единиц (СИ) в 1948 году.

Как это работает

Джоуль связывает механическую и тепловую энергию в единой согласованной шкале. Один джоуль — это относительно небольшое количество энергии, примерно столько, сколько нужно, чтобы поднять небольшое яблоко на один метр против силы тяжести Земли. Когда материал поглощает теплоту, энергия в джоулях увеличивает его внутреннюю энергию, повышая температуру или вызывая фазовые переходы, а отношение джоулей к массе (и изменению температуры) определяет такие свойства материала, как удельная теплоёмкость.

Где применяется

Используется повсеместно в физике, инженерии и химии для указания энергосодержания, теплопередачи и работы — от маркировки энергетической ценности продуктов питания (в килоджоулях) до тепловых свойств строительных материалов.

Любопытный факт

Один джоуль — это примерно энергия, выделяющаяся при ударе комара о лобовое стекло на скорости шоссе.

Граф понятий →

Статьи по теме · 8

Материаловедение2026-08-121 минarXiv:2608.12092экспресс
Тепло, которое мы выбрасываем, теперь работает: никель-титановая проволока как тепловая мышца
Горячая вода после душа, тёплый воздух из вентиляции, нагретые стенки двигателя — всё это низкопотенциальное тепло с температурой ниже 100°C. Обычно оно рассеивается в окружающей среде, не совершив полезной работы. Теперь появилась технология, которая позволяет улавливать такое тепло и превращать его в электричество. Внутри нового устройства — проволока из никель-титанового сплава.
Чёрная дыра-холодильник: как заряд управляет теплом
Газ, проходя через узкий клапан, может нагреться или остыть — это эффект Джоуля–Томсона, на нём работают холодильники и сжижители воздуха. Оказывается, чёрные дыры тоже умеют так себя вести.
Мезоскопика2026-03-221 минarXiv:2603.21346экспресс
Электронная жидкость нагревается и густеет
Тонкий слой полупроводника при низкой температуре ведёт себя как кастрюля с мёдом: электроны в нём текут не поодиночке, а как густая жидкость. Если прогнать через такой слой переменный ток, сопротивление откликается плавной кривой. Добавь постоянный ток — и на этой кривой появляется провал, который становится глубже с силой тока.
След в горячем супе: как струя частиц выдаёт тайны кварк-глюонной плазмы
В 2010-х физики, работающие на Большом адронном коллайдере, научились создавать в лаборатории вещество, которое в обычном мире не встречается.
Квантовая физика2026-02-031 минarXiv:2602.03037экспресс
Шершавые стенки делают кубиты непредсказуемыми
Квантовый компьютер собирают из множества кубитов — как оркестр из музыкантов. Но каждый инструмент звучит чуть по-своему. В сверхпроводящих кубитах роль струны играет тонкий сэндвич из алюминия и оксида алюминия — переход Джозефсона. Через него туннелируют пары электронов, и от того, насколько легко им это делать, зависит «высота тона» кубита.
Гидродинамика2026-01-201 минarXiv:2601.13582экспресс
Как ультразвук разбрасывает частицы
В стакане с водой ультразвук рождает крошечные пузырьки. Они то растут, то сжимаются, а иногда резко схлопываются, как лопающийся мыльный пузырь, только в тысячи раз быстрее. Рядом с такими пузырьками плавают мелкие частицы — например, шарики никеля размером с пылинку. Пузырёк при каждом движении толкает их, как пловец, который бьёт по воде и разгоняет вокруг себя волны.
Квантовая физика2026-01-092 минarXiv:2601.05514экспресс
Провод греется от знания
Если пустить ток по проводу, провод нагреется. Это знает каждый, кто хоть раз трогал зарядку от телефона. Физики называют такое нагревание джоулевым — в честь Джеймса Джоуля, который в середине XIX века измерил, сколько тепла выделяет электричество. С тех пор формула проста: чем больше сопротивление и сила тока, тем горячее провод.
Электрический дипольный момент ядра тантала-181: асимметрия, меняющая картину мира
Измеренный дипольный момент тантала-181: 3,39 × 10⁻³² e·см — как заметить смещение на один атом в масштабе Солнечной системы. В типичном атомном ядре распределение заряда сферически симметрично, подобно идеально отцентрированному волчку.