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Il joule è l'unità standard di energia internazionale, come determinato dal Sistema internazionale di unità, ma proprio come è possibile misurare la distanza in centimetri, metri o chilometri, ci sono diversi modi di misurare l'energia. I fisici definiscono "energia" come la capacità di eseguire il lavoro. Quando questo lavoro viene eseguito su una scala molto piccola, come nella fisica atomica, gli scienziati usano l'elettron-volt per misurarlo.
Forme di energia
La definizione di "energia" come la capacità di eseguire il lavoro sembra semplice, ma diventa più complicata dal fatto che questa capacità esiste in molti modi diversi. L'energia cinetica è l'energia del movimento, mentre l'energia potenziale indica l'energia immagazzinata, come una roccia in cima a una scogliera - quando cade, la sua energia potenziale sarà convertita in energia cinetica.
joule
Il joule - un'unità di energia in onore del fisico inglese del XIX secolo James Prescott Joule - è abbreviato con la lettera maiuscola "J". È la quantità di energia usata per sollevare un oggetto da una libbra (453,6 g), 22,9 cm sopra il punto di partenza, e richiede circa due milioni di volte quella quantità per preparare un bricco di caffè, spiega il sito web Energia Quest. I joule misurano anche l'energia potenziale, come quella immagazzinata in batterie o cibo.
elettronvolt
Mentre i joule esprimono energia su scala umana, l'elettron-volt misura l'energia su una scala normalmente vista solo dagli scienziati. Un elettrone volt, o eV, equivale a 1602 volte 10 ^ -19 joule, o l'energia che un elettrone guadagna quando si muove di una differenza potenziale di un volt. Misurando precisamente piccole quantità di energia, l'elettronvolt è l'unità di scelta per la fisica nucleare e atomica.
Elettron-volt e massa
La teoria della relatività speciale di Albert Einstein descrive la relazione tra energia e massa con la formula E = mc 2, che stabilisce che l'energia è uguale alla massa moltiplicata per la velocità della luce al quadrato, il che significa che la massa può essere convertita in energia, e viceversa. Siccome l'energia e la massa sono equivalenti, i fisici usano l'elettron-volt, un'unità di energia, per misurare la massa di particelle atomiche, piuttosto che usare unità di massa tradizionali, come il chilogrammo.