единица

джоуль на кубический метр

джоуль на кубический метр — из анатомии формулы

Описание

Джоуль на кубический метр (Дж/м³) — единица плотности энергии в СИ, показывающая, сколько энергии заключено в данном объёме пространства или вещества. Она естественным образом возникает в физике, когда энергия распределена в трёх измерениях: плотность энергии электрического поля, энергия излучения, подобная давлению, или энергия сжатой пружины в единице объёма. Поскольку плотность энергии — локальная величина, она позволяет физикам описывать, как энергия распределена в поле или среде, а не только её общее количество.

История

Эта единица следует из принятия джоуля и метра в Международной системе единиц (СИ) в середине XX века. Никто не вводил её специально; это естественная составная единица.

Как это работает

Единица выводится непосредственно из определения джоуля (энергия) и метра (длина). Если у вас есть объём в один кубический метр и в нём заключён один джоуль энергии, то плотность энергии равна 1 Дж/м³. На практике плотность энергии часто вычисляют по напряжённости полей или свойствам вещества: например, плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряжённости поля, а плотность энергии магнитного поля — квадрату магнитной индукции. Эта единица также встречается в термодинамике, где она измеряет энергию на единицу объёма газа или жидкости.

Где применяется

Она используется в технике для сравнения запасаемой энергии в батареях, конденсаторах и топливных баках, а в физике — для количественной оценки плотности энергии электромагнитных полей в лазерах и ускорителях частиц.

Любопытный факт

Плотность энергии вакуума в квантовой теории поля оценивается примерно в 10^113 Дж/м³, что намного превышает любую наблюдаемую космическую плотность энергии — это расхождение известно как проблема космологической постоянной.

Граф понятий →

Статьи по теме · 0

Статей пока нет