ジュール

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ジュール
joule
記号 J
国際単位系 (SI)
種類 組立単位
エネルギー仕事熱量電力量
組立 N·m
定義 1 Nの力が力の方向に物体を1 m動かすときの仕事
語源 ジェームズ・プレスコット・ジュール
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ジュール: Joule、記号:J)は、SIにおけるエネルギー仕事熱量電力量単位である。その名前はジェームズ・プレスコット・ジュールに因む。

定義[編集]

1ジュールは以下のように定義できる。

1 ジュール = 1 N · 1 m = 1 ニュートン・メートル = 1 kg · m2 · s-2
1 ジュール = 1 C · 1 V = 1 クーロン・ボルト
1 ジュール = 1 W · 1 s = 1 ワット秒

SIや日本の計量単位令では、1つ目に掲げた定義を用いて、「1ニュートンの力が力の方向に物体を1メートル動かすときの仕事」と定義している。1ジュールは、地球上でおよそ102グラム(小さなリンゴくらいの重さ)の物体を1メートル持ち上げる時の仕事に相当する。1ジュールは1ニュートンの力がその方向に物体を1メートル動かすときの仕事であるので、ジュールは「ニュートンメートル」(N·m)と書き表すこともできる。しかし、同じ単位が力のモーメント(これはエネルギーではない)にも用いられており、仕事やエネルギーの単位として「ニュートンメートル」を使用すると混乱を招くおそれがある。

1ジュールは、1ボルト電位差の中で1クーロン電荷を動かすのに必要な仕事とも定義できる。これが2つ目に掲げた定義である。

1ジュールは、1ワット仕事率を1秒間行ったときの仕事とも定義できる。これが3つ目の定義である。電力関係では、ワット秒の3 600 000 (= 60×60×1,000)倍のキロワット時がよく用いられる。日本の計量法ではジュールとともにワット秒、ワット時の使用が認められている。

1ジュールは以下と等しい。

キロジュール[編集]

1キロジュール(記号:kJ)は、1 000ジュールに等しいエネルギーの単位である。

  • 1 kJの仕事は、1キロワットの装置が1秒間にする仕事である。
  • 1 kJの熱量で、0、3 gを溶かすことができる。
  • 1 kJの熱量で、0、5 gを50℃上げることができる。
  • 地球上で100 kgの物体を1 m(または1 kgの物体を100 m)持ち上げたときの仕事は、約1 kJである。
  • 1 kJは、5/18ワット時(約0.2778ワット時)に等しい。

メガジュール[編集]

1メガジュール(記号:MJ)は、106ジュールに等しいエネルギーの単位である。

  • 1 MJの仕事は、1 kWの装置が16分40秒間(1 000秒)にする仕事である。
  • 1 MJの熱量で、0℃、3 kgを溶かすことができる。
  • 1 MJは、5/18キロワット時(約0.277 8キロワット時)に等しい。

関連項目[編集]

エネルギーの単位
ジュール キロワット時 電子ボルト 重量キログラムメートル カロリー
1 J = 1 kg·m²/s² ≈0.278×10−6 ≈6.241×1018 ≈0.102 ≈0.239
1 kWh = 3.6×106 = 1 ≈22.5×1024 ≈0.367×106 ≈0.860×106
1 eV ≈0.1602×10−18 ≈44.5×10−27 = 1 ≈16.3×10−21 ≈38.3×10−21
1 kgf·m = 9.80665 ≈2.72×10−6 ≈0.613×1018 = 1 ≈2.34
1 calIT = 4.1868 ≈1.163×10−6 ≈0.261×1020 ≈0.427 = 1