J 단위 변환과 개념

일과 에너지

과학에서 말하는 일이라는 것은 물체에 힘(Force)이 작용하여 물체가 힘의 방향으로 이동하게 되는 것을 일컫는 것으로, 아래와 같이 물체에 작용한 힘의 크기와 힘의 방향으로 이동한 거리의 곱으로 구해집니다.

 

일 = 힘 x 이동 거리

W = Fs

J = Nm

 

여기서 단위는 J(줄)이 되는데, 위의 정의에서 알 수가 있듯이 물체에 1N의 힘을 작용하여 물체를 힘의 방향으로 1m 이동시켰을 때 한 일이 됩니다.

 

J 단위 환산

 

1J 단위 환산

일의 단위인 J(줄)의 개념을 알았으니 이제 단위를 변환하는 것은 어려운 일이 아닙니다.  정리하면 아래와 같이 되겠네요.

 

1 J = 1 N · m = 1 kg · ㎡ / s^2 = 1 Pa · ㎥ = 1 W · s = 1 C · V

 

왜 위와 같이 J 단위가 변환이 될 수 있는지는 아래의 다른 단위의 정의나 관계를 보시면 됩니다.

 

1 N = 1kg · m / s^2 (뉴턴 단위)

1 Pa = 1 N / ㎡ (파스칼 단위)

1 W = 1 J / s (와트 단위)

1 W = A · V = C · V / s (C는 쿨롱(coulomb) 단위)

1 A = 1 C / s

 

그리고, 칼로리나 와트시, erg 단위는 아래와 같이 변환이 됩니다.

 

1 cal = 4.184 J

1 J = 0.239 cal

1 Wh = 3600 J

1 erg = 1 x 10^(-7) J

1 J = 1 x 10^7 erg