Unidades de Energia

Provavelmente está familiarizado com o Joule como unidade de energia. Em física de partículas, contudo, usamos uma unidade mais prática chamada electrão-Volt (eV). A razão está em que as energias envolvidas nas colisões de partículas são, na realidade, muitíssimo pequenas, porque relacionadas com as energias de partículas singulares.

A definição de um electrão-Volt (eV) é a energia cinética ganha por um electrão quando atravessa a diferença de potencial eléctrico de 1 V. Temos a seguinte relação entre 1 Joule e 1 eV:

Frequentemente usamos energias da ordem de vários milhões de electrões-Volt, e por isso é conveniente introduzirmos o seguinte:




Com estas unidades, dizemos 1 GeV (Giga electron Volt) em vez de 1,6x10-10J (0.00000000016 Joule).

Conversão

Para converter, por exemplo, 14 TeV (a energia máxima nas colisões protão-protão em LHC quando estiver em plena operação) para Joule, usa-se a fórmula de cima e obtém-se:



o que é praticamente a energia de um mosquito a voar!

E se agora tiver uma medida em Joule e quiser convertê-la para eV? Basta fazer:

Como vê, 1 Joule é aproximadamente 6 000 PeV. 1 Joule é a energia cinética de uma maçã depois de ter caído um metro à superfície da terra.

Exercício (respostas no fundo da página)

  1. Converta 10 GeV em Joule
  2. Converta 100 Joule em eV

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respostas: 1.) 1,602 x 10-9J 2.) 6,242 x 105 PeV