ما طاقة الكترون بوحدة الجول

ما هي طاقة الإلكترون بالجول إذا كانت طاقته 2.3 فولت؟ ؟ ، حيث أن الإلكترون فولت وحدة تستخدم لقياس الطاقة ، وهي كمية الطاقة الحركية التي يكتسبها إلكترون واحد ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الإلكترون فولت والجول ، وكذلك شرح الإجابة على السؤال الرئيسي.

ما هو الإلكترون فولت والجول؟

فيما يلي رسم توضيحي للإلكترون فولت ووحدة الجول:

وحدة الكترون فولت

Electronvolt هو مقدار الطاقة الحركية التي يكتسبها إلكترون واحد متسارعًا من السكون من خلال فرق الجهد الكهربائي بمقدار واحد فولت في الفراغ ، ويتم ترميز هذه الوحدة في المعادلات الرياضية بالرمز ev ، وعند استخدام إلكترون فولت كوحدة للطاقة ، القيمة العددية لواحد. يساوي إلكترون فولت بالجول القيمة العددية لشحنة الإلكترون في كولوم ، لذا فإن كل إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول.

وحدة الجول

الجول (بالإنجليزية: Electronvolt) ، هو الوحدة الأساسية لقياس الطاقة في النظام الدولي للوحدات ، وهو يساوي كمية الطاقة المنقولة أو الشغل المبذول على جسم عندما تؤثر قوة مقدارها نيوتن واحد على ذلك الجسم في اتجاه حركة القوة على مسافة متر واحد ، وقد سميت هذه الوحدة على اسم الفيزيائي الإنجليزي جيمس بريسكوت جول ، ورمز لها في المعادلات الرياضية بالرمز J ، وتعرف وحدة الجول أيضًا على أنها كمية الطاقة يتبدد كحرارة عندما يمر تيار كهربائي مقداره واحد أمبير عبر مقاومة مقدارها أوم واحد لمدة ثانية واحدة ، وأن كل جول يساوي حوالي 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت.

أنظر أيضا: مستويات الطاقة في الذرة .. أهم خصائص الذرة

ما هي طاقة الإلكترون بالجول؟

تكون طاقة الإلكترون بالجول إذا كانت طاقته 2.3 فولت يساوي 3.7 × 10⁻¹⁹ جول تقريبًا ، اعتمادًا على قيمة وحدة الإلكترون فولت مقارنة بقيمة وحدة الجول ، حيث أن كل إلكترون فولت يساوي حوالي 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول ، وإليك بعض الأمثلة العملية لكيفية تحويل الإلكترون فولت إلى جول:

• المثال الأول: حوّل 3.9 إلكترون فولت إلى جول
  طريقة الحل:

  يساوي إلكترون واحد فولت حوالي 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  1 إلكترون فولت = 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  3.9 إلكترون فولت = x
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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: حول 0.8 إلكترون فولت إلى جول
  طريقة الحل:

  يساوي إلكترون واحد فولت حوالي 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  1 إلكترون فولت = 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  0.8 إلكترون فولت = x
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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: حول 12 إلكترون فولت إلى جول
  طريقة الحل:

  يساوي إلكترون واحد فولت حوالي 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  1 إلكترون فولت = 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  12 إلكترون فولت = s
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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: حوّل 7.5 إلكترون فولت إلى جول
  طريقة الحل:

  يساوي إلكترون واحد فولت حوالي 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  1 إلكترون فولت = 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  7.5 إلكترون فولت = x
  ينتج عن ضرب المعادلتين ما يلي:
  س 1 = 7.5 × 1.602176565 × 10⁻¹⁹ جول
  س = 1.2016324238 × 10⁻¹⁸ جول
  7.5 فولت ≈ 1.2016324238 × 10⁻¹⁸ جول

أنظر أيضا: كيف تؤدي إضافة أو إزالة الطاقة إلى تغيير الحالة الفيزيائية؟

كيفية التحويل من الجول إلى إلكترون 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 أن كل جول يساوي 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت ، وإليك بعض الأمثلة العملية لكيفية تحويل وحدة الجول إلى وحدة إلكترون فولت:

• المثال الأول: حول 120 جول إلى إلكترون فولت
  طريقة الحل:

  الجول الواحد يساوي 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  1 جول = 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  120 جول = ق
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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: حول 65 جول إلى إلكترون فولت
  طريقة الحل:

  الجول الواحد يساوي 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  1 جول = 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  65 جول = s
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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: حوّل 0.25 جول إلى إلكترون فولت
  طريقة الحل:

  الجول الواحد يساوي 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  1 جول = 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  0.25 جول = s
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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: حوّل 1.98 جول إلى إلكترون فولت
  طريقة الحل:

  الجول الواحد يساوي 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  1 جول = 6.2415093433 × 10⁺¹⁸ إلكترون فولت
  1.98 جول = h
  ينتج عن ضرب المعادلتين 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

في ختام هذا المقال ، عرفنا ذلك طاقة الإلكترون بالجول إذا كانت طاقتها 2.3 فولت ، فهي 3.7 × 10⁻¹⁹ تقريبًا جول ، كما أوضحنا نظرة عامة مفصلة عن وحدة الإلكترون فولت ووحدة الجول ، وقد ذكرنا بعض الأمثلة العملية لكيفية تحويل وحدة الجول إلى وحدة إلكترون فولت والعكس صحيح.