Joule elektron volta nasıl çevrilir

Hem joule (J) hem de elektronvolt (eV) enerji birimleridir. Joule’den elektronvolta dönüşüm yapmak için her iki ölçü arasındaki eşdeğerlikler kullanılabilir. Örneğin: 1 J = 6,241 507 649 ×10 ¹⁸  ve 1eV = 1,602 176 634 ×10 ^-19  .

joule (J) nedir

Joule (J) enerji, iş ve ısıyı ölçmek için kullanılan çok küçük bir birimdir. Termodinamiğin en önemli referanslarından biri olan İngiliz fizikçi James Prescott Joule onuruna bu adı almıştır.

Bir saniye veya watt-saniye (W · s) için bir watt veya watt  (W) güç üretmek için yapılması gereken iş olarak tanımlanabilir  . Watt, gücü ölçer ve saniyede 1 joule (1 J/s) eşittir. Watt ayrıca kg⋅m²/s³ formülü ile tanımlanır .

Joule’ün diğer eşdeğerlikleri şunlardır:

• 1 J = 6,2415 × 10 ¹⁸  eV (elektronvolt)
• 1 J = 1 C V (coulomb volt)
• 1 J = 1 N•m (newton metre)
• 1 J = 0,238 kal (kalori)

Joule’ün bazı katları:

• 1 kJ (kilojoule) = 10 ³  J
• 1 MJ (megajoule) = 10 ⁶  J
• 1 GJ (gigajoule) = 10 ⁹  J
• 1 TJ (terajoule) = 10 ¹²  J

volt nedir (V)

Volt  veya voltaj olarak da adlandırılan volt (V),  elektriksel potansiyeli, elektrik voltajını ve elektromotor kuvveti ölçmek için kullanılan bir ölçüdür. Elektriğin aktığı kuvveti veya basıncı ölçmeye izin verir. Bu adı, ilk volta pilinin yaratıcısı İtalyan fizikçi ve kimyager Alessandro Volta’nın onuruna taşıyor.

Volt, bir amperlik (A) akım bir watt (W) güç kullandığında, iletken bir malzeme üzerindeki potansiyel fark olarak tanımlanır. Bu, şu şekilde temsil edilebilir: 1 V = 1 W/A . Amper, bir elektrik akımının yoğunluğunu ölçer. Watt veya watt, üretilen elektrik enerjisini ölçer.

Voltun bazı katları şunlardır:

• 1 daV (dekavolt) = 10 ¹  V
• 1 hV (hektovolt) = 10 ²  V
• 1 kV (kilovolt) = 10 ³  V

Voltun diğer ölçümlerle bazı eşdeğerlikleri şunlardır:

1 Volt = 1 Amper 1 Ohm

Elektrovolt (eV) nedir?

Atomik ölçekte enerji değerleri ile hesaplama yapmak gerektiğinde, joule’den daha küçük bir ölçüm olan elektronvolt referans olarak kullanılır. Elektronvolt (eV), elektrik alanın potansiyel farkının 1 volt olması durumunda, bir elektronun bir potansiyel noktasından diğerine hareket etmesi durumunda var olan enerji değişimini ifade eden bir enerji birimidir.

Elektronvolt, bir elektronun bir voltluk potansiyel farktan geçerken kazandığı toplam kinetik enerji miktarı olarak da tanımlanabilir.

Elektrovolt şuna eşittir: 1,602 176 634 ×10 ⁻¹⁹  J.

Elektron voltun bazı katları şunlardır:

• 1 keV (kiloelektronvolt) = 10 ³  eV
• 1 MeV (megaelektronvolt) = 10 ³  keV = 10 ⁶  eV
• 1 GeV (gigaelektronvolt) = 10 ³  MeV = 10 ⁹  eV
• 1 TeV (teraelektronvolt) = 10 ³  GeV = 10 ¹²  eV

joule – elektronvolt dönüşümü

Joule’den elektronvolta dönüştürmek için, elektronvolt ile joule arasındaki eşdeğerliği bir dönüştürme faktörü olarak kullanmamız yeterlidir:

• 1 eV = 1,602 ×10 ^-19J 
• 1 J = 6,241 ×10 ¹⁸  eV

Bunu hesaba katarak, joule ve elektronvolt arasında bir dönüşümün yapılması gereken herhangi bir problem çözülebilir. 

Joule’den elektronvolta dönüşüm gerektiren en yaygın problemlerden biri, bir elementin iyonlaşma enerjisini hesaplamaktır. Bu, gaz halindeki ve temel durumdaki nötr bir atomdan bir elektronu yakalamak için gereken minimum enerjidir.

sorun 1

Bir hidrojen (H) atomunun iyonlaşma enerjisi 2,195 ×10 ^-18  J ise, bu enerji kaç elektron volta eşittir?

Bu sorun şu şekilde çözülebilir:

X [eV] = 2,195 ×10 ^-18  J × 1 eV / 1,602 ×10 ^-19  J 

X [eV] = 13,7 eV

Bu nedenle, bir hidrojen atomunun iyonlaşma enerjisinin 13.7 eV olduğunu elde ederiz.

sorun 2

Bir mol karbonun (C) iyonlaşma enerjisinin 1086,5 kJ olduğunu biliyorsak, bunun elektronvolt cinsinden eşdeğerliğini belirlemek için aşağıdakileri yapmalıyız:

Kilojoule’den (kJ) joule’ye (J) dönüştürme: 

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

Bu nedenle, bir mol karbonun (C) iyonlaşma enerjisi 6,782 × 10 ²⁴   eV’dir.

Kaynakça

• Birkaç yazar. Fizik kitabı. (2020). İspanya. Akal.
• Barrero González, F. Elektrik güç sistemleri. (2004). İspanya. Oditoryum Sürümleri.
• Sanchez, JL; Choren, E.; Arteaga, A. Uluslararası Birimler Sistemine (SI) Giriş. (2018, 3. Baskı. Kindle Sürümü). Venezuela. Zulia Üniversitesi.
• Joule’den elektron volta dönüşüm örneği problemi . Bugünün bilimi. https://cienciadehoy.com/problema-de-ejemplo-de-conversion-de-joule-a-electron-voltios/ adresinde mevcuttur .