कैसे जूलों की गणना करने के लिए
इस प्रकार अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जेम्स एडवर्ड जौल की ओर से बुलाया गया, जूल (जे) अंतरराष्ट्रीय मीट्रिक सिस्टम की कोणीय इकाइयों में से एक है। जौल को कार्य, ऊर्जा और गर्मी की एक इकाई के रूप में उपयोग किया जाता है, और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यदि आप जौल्स में जवाब देना चाहते हैं, तो हमेशा मानक वैज्ञानिक इकाइयों का उपयोग करना सुनिश्चित करें "फुट-पाउंड" या "ब्रिटिश थर्मल यूनिट" का उपयोग अभी भी कुछ क्षेत्रों में किया जाता है, लेकिन आपके भौतिक विज्ञान कार्य में इसकी कोई जगह नहीं है।
सामग्री
चरणों
विधि 1
जूल में काम की गणना करें
1
भौतिकी में काम की परिभाषा को समझें यदि आप एक कमरे के लिए एक बॉक्स दबाते हैं, तो आपने बहुत काम किया है यदि आप उसे उठाते हैं, तो आपने बहुत काम किया है दो महत्वपूर्ण गुण हैं जो "काम" के लिए होने चाहिए।
- आप एक निरंतर बल लागू होते हैं।
- बल वस्तु की दिशा में आगे बढ़ने का कारण बनता है।
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काम को परिभाषित करें काम की गणना करना आसान है बस यात्रा की दूरी के साथ प्रयुक्त बल की मात्रा को बढ़ाइए। सामान्य तौर पर, वैज्ञानिक नए मीटर में बल और मीटर में दूरी को मापते हैं। यदि आप इन इकाइयों का उपयोग करते हैं, तो आपको नौकरी में नौकरी मिल जाएगी।
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चाल के वस्तु का द्रव्यमान खोजें इसे स्थानांतरित करने के लिए जरूरी बल की गणना के लिए वस्तु के द्रव्यमान की गणना करना आवश्यक है। हमारे उदाहरण में, हम उस व्यक्ति का उपयोग करेंगे जो मंजिल से उसकी सीने तक भार उठाते हैं और हम उस वजन में किए गए काम की मात्रा की गणना करेंगे। मान लीजिए कि वजन में 10 किलोग्राम (किलो) का द्रव्यमान है
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बल की गणना करें. फोर्स = द्रव्यमान एक्स एक्सलरेशन हमारे उदाहरण में, सीधे वजन ऊपर उठाने पर, हम जिस गति को देखते हैं वह गुरुत्वाकर्षण के कारण होता है, जो 9.8 मीटर / सेकेंड के बराबर है। (10 किलो) एक्स (9.8 मी / एस) = 98 किलो एम / एस = 98 न्यूटन (एन) गुणा करके वजन बढ़ाने के लिए आवश्यक बल की गणना करें।
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दूरी ले जाया गया उपाय इस उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि वजन 1.5 मीटर (एम) बढ़ जाता है। दूरी मीटर में मापा जाना चाहिए या आपका अंतिम उत्तर जूल में नहीं लिखा जाएगा।
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दूरी से बल गुणा करें 98 न्यूटन के वजन की ऊंचाई 1.5 मीटर ऊपर उठाने के लिए, आपको कार्य के 98 x 1.5 = 147 जूलों का अभ्यास करना चाहिए।
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वस्तुओं के लिए काम की गणना करें जो किसी कोण पर चलते हैं। हमारा पिछला उदाहरण सरल था: किसी ने वस्तु पर एक ऊर्ध्व बल लगाया और वह उस दिशा में चले गए। कभी-कभी, बल की दिशा और ऑब्जेक्ट की आवाजाही बिल्कुल वही नहीं होती है, क्योंकि ऑब्जेक्ट पर अभिनय करने वाले कई बलों के कारण होता है। निम्नलिखित उदाहरण में, हम एक बच्चे के लिए आवश्यक जूल की मात्रा की गणना करेंगे जो बर्फ के माध्यम से स्लेज 25 मीटर की दूरी को 30 डिग्री के कोण पर रस्सी से खींचकर खींचकर खींचें। इस परिदृश्य के लिए, कार्य = बल x कोसाइन (θ) x दूरी प्रतीक θ ग्रीक अक्षर "थीटा" है और बल की दिशा और आंदोलन की दिशा के बीच कोण का वर्णन करता है।
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लागू कुल बल खोजें इस समस्या के लिए, मान लीजिए कि बच्चा रस्सी को 10 नए टाटों के बल पर लगाएगा।
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संबंधित बल की गणना करें केवल बल का हिस्सा स्लेज आगे बढ़ाता है। चूंकि रस्सी एक ऊपरी कोण पर है, बाकी की सेना, ऊपर की तरफ खींचने की कोशिश करती है, गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ बेकार खींच रही है। आंदोलन की दिशा में लागू बल की गणना करें:
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गुणा करें एक्स दूरी को बल दें अब जब हम जानते हैं कि आंदोलन की दिशा में जाने वाली बल की मात्रा, हम सामान्य रूप से काम की गणना कर सकते हैं। हमारी समस्या हमें बताती है कि स्लेज 20 मीटर आगे चलती है, इसलिए हमने 8.66 एन एक्स 20 मीटर = 173.2 जॉइस काम की गणना की।
विधि 2
वाट से जूल की गणना करें
1
शक्ति और ऊर्जा के बारे में पता करें वाट एक शक्ति का माप है या कितनी तेजी से ऊर्जा का उपयोग किया जाता है (समय के साथ ऊर्जा) जौल ऊर्जा का एक उपाय है यदि आप वाट से जूल में परिवर्तित करना चाहते हैं, तो आपको समय चूक निर्दिष्ट करना होगा। एक मौजूदा प्रवाह का अधिक से अधिक प्रवाह, अधिक ऊर्जा का उपयोग किया जाएगा
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जूलों को खोजने के लिए प्रति सेकंड वाटों की गुणा करें 1-वॉट डिवाइस प्रति सेकंड ऊर्जा की एक जौ से खपत करता है। यदि आप सेकंड की संख्या से वाट की संख्या गुणा करते हैं, तो आप जूल मिलेगा। 120 सेकंड में ऊर्जा की मात्रा 60-वाट बल्ब में खपत करने के लिए, बस (60 वाट) एक्स (120 सेकंड) = 7200 जुगल बढ़ाएं।
विधि 3
ज्युल में गतिज ऊर्जा की गणना करें
1
काइनेटिक बल को समझें काइनेटिक ऊर्जा आंदोलन के रूप में ऊर्जा की मात्रा है ऊर्जा के किसी भी इकाई के साथ, यह जूल यूनिटों में व्यक्त किया जा सकता है।
- गतिज ऊर्जा एक निश्चित गति से स्थिर ऑब्जेक्ट को गति देने के लिए किए गए काम की मात्रा के बराबर है। एक बार जब आप उस गति पर पहुंच जाते हैं, तो वस्तु उस गिनती की मात्रा को बनाए रखेगी जब तक कि ऊर्जा गर्मी (घर्षण के कारण) में बदल जाती है, गुरुत्वाकर्षण की संभावित ऊर्जा (गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ आंदोलन के कारण) या अन्य प्रकार की ऊर्जा
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ऑब्जेक्ट का द्रव्यमान खोजें उदाहरण के लिए, हम एक साइकिल और एक साइकिल चालक की गतिज ऊर्जा को माप सकते हैं। मान लें कि साइकिल चालक के पास कुल द्रव्यमान प्राप्त करने के लिए 50 किलोग्राम का एक द्रव्यमान और साइकिल 20 किलोग्राम है 70 किलो मी अब हम उन्हें 70 किलोग्राम के एक ऑब्जेक्ट के रूप में इलाज कर सकते हैं, क्योंकि वे समान गति से एक साथ चलते हैं।
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गति की गणना करें. यदि आप पहले से ही साइकिल चालक की गति को जानते हैं, तो बस इसे नीचे लिखें और जारी रखें। यदि आपको इसे स्वयं की गणना करने की आवश्यकता है, तो नीचे इन विधियों में से किसी एक का उपयोग करें। ध्यान रखें कि हम गति पर ध्यान केंद्रित करेंगे, गति नहीं (जो एक निश्चित दिशा में गति है), भले ही संक्षेप में अक्सर उपयोग किया जाता है वी। बदल जाता है कि साइकिल चालक को नजरअंदाज करते हैं और दिखाते हैं कि सभी दूरी की यात्रा की एक सीधी रेखा है।
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निम्न सूत्र में इन नंबरों को दर्ज करें। काइनेटिक ऊर्जा = (1/2)मी `v. उदाहरण के लिए, यदि साइकिल चालक 15 एम / एस पर यात्रा करता है, तो उसकी गतिज ऊर्जा के = (1/2) (70 किलो) (15 एम / एस) = (1/2) (70 किग्रा) (15 एम / एस) ( 15 एम / एस) = 7875 / एस = 7875 न्यूटन मीटर = 7875 जुल्स
विधि 4
जूल में गर्मी की गणना करें
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वस्तु का द्रव्यमान खोजें, जिसे आप गर्मी के लिए जा रहे हैं इसके लिए, एक संतुलन या स्प्रिंग स्केल का उपयोग करें यदि वस्तु एक तरल है, तो पहले उस खाली कंटेनर का वजन करें जिसमें आप तरल स्थान रखेंगे और इसके द्रव्यमान को खोज लेंगे। आप इसे कंटेनर के द्रव्यमान और बाद के द्रव्यमान का पता लगाने के लिए द्रव्य को घटाना चाहिए। इस उदाहरण के लिए, हम मान लेंगे कि वस्तु 500 ग्राम पानी का प्रतिनिधित्व करती है।
- ग्राम का उपयोग करें, कोई अन्य इकाई नहीं, या नतीजा जूल में नहीं होगा।
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इस ऑब्जेक्ट के लिए विशिष्ट गर्मी क्षमता खोजें आप इस जानकारी को एक रासायनिक संदर्भ में, पुस्तकों में या इंटरनेट पर मिल सकते हैं पानी के लिए, क्षमता और विशिष्ट गर्मी ग 4.19 जूल प्रति ग्राम है प्रत्येक डिग्री गर्मी सेल्सियस या 4.1855 के लिए, यदि आपको बहुत सटीक होना चाहिए
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ऑब्जेक्ट का वर्तमान तापमान खोजें यदि ऑब्जेक्ट एक तरल है, तो आप बल्ब थर्मामीटर का उपयोग कर सकते हैं। कुछ वस्तुओं के लिए, आपको जांच के साथ थर्मामीटर की आवश्यकता हो सकती है
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वस्तु को गरम करें और तापमान फिर से मापें यह आपको गर्मी की मात्रा को मापने की अनुमति देगा जो आप हीटिंग के दौरान ऑब्जेक्ट में जोड़ देंगे।
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गर्म तापमान का मूल तापमान घटाना यह ऑब्जेक्ट में तापमान डिग्री के परिवर्तन का उत्पादन करेगा। यह मानते हुए कि पानी आम तौर पर लगभग 15 डिग्री सेल्सियस था और लगभग 35 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होता है, तापमान परिवर्तन 20 डिग्री सेल्सियस होगा।
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ऑब्जेक्ट का द्रव्यमान इसकी विशिष्ट गर्मी क्षमता और तापमान परिवर्तन की मात्रा से गुणा करें। यह सूत्र एच = के रूप में लिखा है mcΔटी, जहां ΔT का अर्थ है "तापमान में परिवर्तन" इस उदाहरण के लिए, यह 500 g x 4.1 9 x 20 या 41 9 00 जूल होगा।
विधि 5
इलेक्ट्रिक पावर के रूप में जूल की गणना करें
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बिजली के सर्किट में ऊर्जा के प्रवाह की गणना करने के लिए नीचे दिए गए चरणों का उपयोग करें। नीचे दिए गए चरणों को एक व्यावहारिक उदाहरण के रूप में लिखा गया है, लेकिन आप लिखित भौतिकी समस्याओं को समझने के लिए विधि का भी उपयोग कर सकते हैं। सबसे पहले, हम सूत्र P = I x R का उपयोग करके शक्ति पी की गणना करेंगे, जहां मैं एम्पेर्स में वर्तमान हूं और आर ओम में प्रतिरोध है। इन इकाइयों हमें वाट में बिजली देते हैं, इसलिए वहां से हम जूम में ऊर्जा की गणना करने के लिए पिछले चरण में सूत्र का उपयोग कर सकते हैं।
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एक रोकनेवाला चुनें। प्रतिरोधों को ओम में वर्गीकृत किया जाता है, वर्गीकरण को सीधे लेबल किया जाता है या रंगीन बैंड की एक श्रृंखला के साथ संकेत मिलता है। आप इसे एक ओममीटर या मल्टीमीटर से कनेक्ट करके रोकनेवाला के प्रतिरोध का परीक्षण भी कर सकते हैं। इस उदाहरण के लिए, हम मान लेंगे कि रोकनेवाला में 10 ओम की शक्ति है।
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रोकनेवाला को शक्ति स्रोत से कनेक्ट करें तारों को फाहनेस्टॉक क्लिप या मगरमच्छ क्लिप के साथ रोकने वाले से कनेक्ट करें, या एक परीक्षण प्लेट में रोकनेवाला कनेक्ट करें।
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वर्तमान समय की एक निश्चित अवधि के लिए सर्किट से गुजरता है। इस उदाहरण के लिए, हम इसे 10 सेकंड की अवधि के लिए करेंगे।
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वर्तमान की ताकत को मापें एक एएममीटर या मल्टीमीटर के साथ करो घरेलू वर्तमान में ज्यादातर मिलियमपीरों में या एक एम्पीयर के हज़ारवां अंश में है, इसलिए हम मान लेंगे कि वर्तमान 100 मिलीमीटर या 0.1 एम्पीयर है।
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फार्मूला पी = I एक्स आर का प्रयोग करें शक्ति को खोजने के लिए, प्रतिरोध के द्वारा वर्तमान के वर्ग को गुणा करें। यह वाट में बिजली उत्पादन उत्पन्न करता है 0.1 वर्ग की बढ़ोतरी 0.01 देता है और 10 गुणा करके 0.1 वाट या 100 मिलीवॅट की बिजली खपत देती है।
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बीत चुके समय की मात्रा के द्वारा शक्ति को गुणा करें। इससे जौलों में ऊर्जा की खपत होती है। 0.1 वाट x 10 सेकंड बिजली के 1 जूल के बराबर होती है
युक्तियाँ
- जौल से संबंधित, एर्गिअम मीट्रिक सिस्टम का एक और यूनिट है जो काम और ऊर्जा को इंगित करता है 1 एर्ग 1 सेमी की दूरी के लिए 1 बल डीना के बराबर है 1 जूल 10 000 000 युग के बराबर है।
चेतावनी
- हालांकि, "जूल" और "न्यूटन मीटर" शब्द का प्रयोग उसी यूनिट का वर्णन है, जबकि अभ्यास में, "जौल" का प्रयोग किसी भी प्रकार के ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करते समय किया जाता है और काम को एक सीधी रेखा में विकसित किया जाता है, जैसा कि पिछले उदाहरण में था वह सीढ़ियों की उड़ान को चलाता है जब यह किसी टोक़ को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है, तो किसी ऑब्जेक्ट के रोटेशन में बल के आवेदन, यह "न्यूटन मीटर" शब्द का उपयोग करने के लिए बेहतर है।
आप की आवश्यकता होगी चीजें
काम या गतिज ऊर्जा:
- स्टॉपवॉच या टाइमर
- पैमाने या पैमाने
- कोसाइन फ़ंक्शन के साथ कैलकुलेटर (केवल काम की गणना करने के लिए, हालांकि यह हमेशा आवश्यक नहीं है)
विद्युत ऊर्जा की गणना करें:
- रोकनेवाला
- केबल या टेस्ट प्लेट
- मल्टीमीटर (या एक अलग ओममीटर और एमीटर)
- फाहनेस्टॉक क्लिप या मगरमच्छ क्लिप
गर्मी:
- गर्मी के लिए एक वस्तु
- गर्मी का एक स्रोत (जैसे बन्सन बर्नर)
- थर्मामीटर (या तो एक बल्ब या एक जांच)
- रसायन विज्ञान में संदर्भ पुस्तक (वस्तु की विशिष्ट गर्मी क्षमता को गरम करने के लिए)
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