ما طاقة الكترون بوحدة الجول إذا كانت طاقته 2.3 e.v ؟، حيث إن إلكترون فولت هي وحدة تستخدم لقياس الطاقة، وهي عبارة عن كمية طاقة الحركة التي يكتسبها الكترون وحيد، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الإلكترون فولت والجول، كما وسنوضح إجابة السؤال الرئيسي.
ما هو الإلكترون فولت والجول
في ما يلي توضيح لوحدة الإلكترون فولت ووحدة الجول:[1]
وحدة الإلكترون فولت
الإلكترون فولت (بالإنجليزية: Electronvolt)، هو مقدار الطاقة الحركية المكتسبة بواسطة إلكترون واحد يتسارع من السكون من خلال فرق الجهد الكهربائي بمقدار واحد فولت في الفراغ، ويرمز لهذه الوحدة في المعادلات الرياضية بالرمز e.v، وعند إستخدام الإلكترون فولت كوحدة للطاقة، فإن القيمة العددية لواحد إلكترون فولت بالجول تعادل القيمة العددية لشحنة الإلكترون في كولوم، ولذلك فإن كل واحد إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565×10−19 جول.
وحدة الجول
الجول (بالإنجليزية: Electronvolt)، هي الوحدة الأساسية لقياس الطاقة في النظام العالمي لوحدات القياس، وإنها تساوي مقدار الطاقة المنقولة أو الشغل المبذول على جسم عندما تؤثر قوة مقدارها نيوتن واحد على ذلك الجسم في إتجاه حركة القوة عبر مسافة متر واحد، ولقد سميت هذه الوحدة على اسم الفيزيائي الإنجليزي جيمس بريسكوت جول، ويرمز لها في المعادلات الحسابية بالرمز J، كما ويتم تعريف وحدة الجول ايضاً بإنها مقدار الطاقة المشتتة كحرارة عندما يمر تيار كهربائي من أمبير واحد عبر مقاومة مقدارها أوم واحد لمدة ثانية واحدة، وإن كل جول واحد يساوي حوالي 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت.
شاهد ايضاً: مستويات الطاقة في الذرة .. اهم خصائص الذرة
ما طاقة الكترون بوحدة الجول
إن طاقة إلكترون بوحدة الجول إذا كانت طاقته 2.3 e.v هي تساوي 3.7×10−19 جول تقريباً، وذلك بالإعتماد على قيمة وحدة الإلكترون فولت مقارنة بقيمة وحدة الجول، حيث إن كل واحد إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565×10−19 جول، وفي ما يلي بعض الأمثلة العملية على طريقة تحويل وحدة الإلكترون فولت إلى وحدة الجول:
- المثال الأول: تحويل 3.9 إلكترون فولت إلى وحدة الجول
طريقة الحل:
إن كل واحد إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565×10−19 جول
1 إلكترون فولت = 1.602176565×10−19 جول
3.9 إلكترون فولت = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 3.9 × 1.602176565×10−19 جول
س = 6.2484886035×10−19 جول
3.9 إلكترون فولت ≈ 6.2484886035×10−19 جول - المثال الثاني: تحويل 0.8 إلكترون فولت إلى وحدة الجول
طريقة الحل:
إن كل واحد إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565×10−19 جول
1 إلكترون فولت = 1.602176565×10−19 جول
0.8 إلكترون فولت = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 0.8 × 1.602176565×10−19 جول
س = 1.281741252×10−19 جول
0.8 إلكترون فولت ≈ 1.281741252×10−19 جول - المثال الثالث: تحويل 12 إلكترون فولت إلى وحدة الجول
طريقة الحل:
إن كل واحد إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565×10−19 جول
1 إلكترون فولت = 1.602176565×10−19 جول
12 إلكترون فولت = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 12 × 1.602176565×10−19 جول
س = 1.922611878×10−18 جول
12 إلكترون فولت ≈ 1.922611878×10−18 جول - المثال الرابع: تحويل 7.5 إلكترون فولت إلى وحدة الجول
طريقة الحل:
إن كل واحد إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565×10−19 جول
1 إلكترون فولت = 1.602176565×10−19 جول
7.5 إلكترون فولت = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 7.5 × 1.602176565×10−19 جول
س = 1.2016324238×10−18 جول
7.5 إلكترون فولت ≈ 1.2016324238×10−18 جول
شاهد ايضاً: كيف يؤدي اضافة الطاقة او انتزاعها الى تغير الحالة الفيزيائية
طريقة التحويل من وحدة الجول إلى وحدة الإلكترون فولت
يمكن التحويل من وحدة الجول إلى وحدة الإلكترون فولت من خلال الصيغة الرياضية التي تعبر عن قيمة وحدة الجول مقارنة بوحدة الإلكترون فولت، حيث إن كل واحد جول يساوي 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت، وفي ما يلي بعض الأمثلة العملية على طريقة تحويل وحدة الجول إلى وحدة الإلكترون فولت:
- المثال الأول: تحويل 120 جول إلى وحدة الإلكترون فولت
طريقة الحل:
إن كل واحد جول يساوي 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
1 جول = 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
120 جول = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 12 × 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
س = 7.4898112119×10+20 إلكترون فولت
120 جول ≈ 7.4898112119×10+20 إلكترون فولت - المثال الثاني: تحويل 65 جول إلى وحدة الإلكترون فولت
طريقة الحل:
إن كل واحد جول يساوي 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
1 جول = 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
65 جول = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 65 × 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
س = 4.0569810731×10+20 إلكترون فولت
65 جول ≈ 4.0569810731×10+20 إلكترون فولت - المثال الثالث: تحويل 0.25 جول إلى وحدة الإلكترون فولت
طريقة الحل:
إن كل واحد جول يساوي 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
1 جول = 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
0.25 جول = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 0.25 × 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
س = 1.5603773358×10+18 إلكترون فولت
0.25 جول ≈ 1.5603773358×10+18 إلكترون فولت - المثال الرابع: تحويل 1.98 جول إلى وحدة الإلكترون فولت
طريقة الحل:
إن كل واحد جول يساوي 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
1 جول = 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
1.98 جول = س
بالضرب التبادلي بين المعادلتين ينتج ما يلي:
س × 1 = 1.98 × 6.2415093433×10+18 إلكترون فولت
س = 1.23581885×10+19 إلكترون فولت
1.98 جول ≈ 1.23581885×10+19 إلكترون فولت
وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن طاقة إلكترون بوحدة الجول إذا كانت طاقته 2.3 e.v هي تساوي 3.7×10−19 جول تقريباً، كما ووضحنا نبذة تفصيلية عن وحدة الإلكترون فولت وعن وحدة الجول، وذكرنا بعض الأمثلة العملية على طريقة تحويل وحدة الجول إلى وحدة الإلكترون فولت وبالعكس.