Conversão de 25 Decijoules para Eletrão-volts

Informações sobre o Decijoule (dJ)

O decijoule é uma unidade de energia igual a um décimo de joule, ou seja, 0,1 joules. O seu símbolo é dJ. Forma-se exatamente como o decímetro e o decilitro, e pertence legitimamente ao sistema métrico, mas escreve-se muito menos do que qualquer um deles porque a quantidade que nomeia costuma ser dada como fração decimal de joule.

A escala sente-se com facilidade. Uma maçã de cem gramas a cair dez centímetros chega com cerca de um decijoule. Uma ratoeira de mola guarda alguns, um piparote enérgico entrega perto de um, e um seixo atirado por baixo do braço leva vários. É a primeira região, a subir a partir do milijoule, em que uma pessoa sente a energia diretamente como um empurrão e não como um estalido.

A segurança dos produtos usa este intervalo mesmo quando não usa o nome. As regras sobre projéteis de brinquedo escrevem-se em joules e décimos de joule, as réplicas a ar comprimido estão limitadas a cerca de um joule em vários países, e os ensaios de impacto sobre provetes plásticos pequenos dão resultados em décimos. Os valores surgem como 0,3 J ou 0,5 J e não como 3 dJ ou 5 dJ, mas a grandeza controlada é precisamente a que o decijoule nomeia.

O prefixo deci sobreviveu noutras unidades por comodidade e não por lógica. O decilitro é medida corrente de cozinha na Escandinávia, na Suíça e em boa parte da Europa central, e o decímetro cúbico é exatamente o litro, o que enfia discretamente o prefixo numa unidade que quase toda a gente usa. O decigrama aparece na farmácia e no comércio de metais preciosos, e o decibel existe porque o bel se revelou um degrau demasiado largo para descrever o som.

Com o joule, nenhuma dessas pressões atuou. A engenharia já se fixara em prefixos que avançam de mil em mil, e a vírgula decimal faz o resto: 0,4 joules não custa mais a escrever do que 4 decijoules e cabe na mesma tabela que 40 joules ou 4 quilojoules sem mudar de unidade. Um prefixo ganha o seu lugar encurtando o que se escreve, e aqui não encurta nada.

Encontrar a unidade é, portanto, sobretudo assunto de literatura antiga, de documentos técnicos traduzidos e de material didático que percorre toda a escada dos prefixos. A conversão é imediata nos dois sentidos: multiplique por cem para obter milijoules, divida por dez para obter joules, e o valor entra tal e qual na notação que o rodeia.

Um decijoule equivale a 0,1 joules, a cerca de 0,0239 calorias ou a cerca de 0,0000278 watt-horas.

Informações sobre o Eletrão-volt (eV)

O eletrão-volt é uma unidade de energia igual ao trabalho realizado sobre um único eletrão que atravessa uma diferença de potencial de um volt. O seu símbolo é eV. Desde a redefinição do SI de 2019 tem um valor exato, 1,602176634 vezes dez elevado a menos dezanove joules, porque a carga elementar é agora uma constante definida.

Existe porque o joule é desesperadamente grande para o mundo atómico. Um único fotão visível transporta entre cerca de 1,6 e 3,3 eletrão-volts, e exprimi-lo em joules exige dezanove zeros iniciais. Trabalhar em eletrão-volts permite a um físico enunciar a energia de uma ligação química, de uma transição atómica ou de uma colisão subatómica como um número entre um e uns poucos, que é o que uma unidade deve fazer.

A escala organiza disciplinas inteiras. A química vive a alguns eletrão-volts, a energia das ligações e dos fotões visíveis e ultravioleta que as quebram. Os raios X ocupam os quilo-eletrão-volts. A física nuclear trabalha em mega-eletrão-volts, a escala das energias de ligação e do decaimento radioativo. A física de partículas usa giga-eletrão-volts, onde a massa em repouso do protão é 0,938, e tera-eletrão-volts no Grande Colisionador de Hadrões, cujos protões levam 6,8 cada um.

A massa indica-se na mesma unidade através da relação massa-energia. A massa em repouso de uma partícula dá-se em eletrão-volts divididos pelo quadrado da velocidade da luz, e os físicos costumam suprimir o divisor e dizer simplesmente que o eletrão são 511 quilo-eletrão-volts. O bosão de Higgs são 125 giga-eletrão-volts pela mesma convenção.

A engenharia de semicondutores depende dela. O hiato de banda que determina o comportamento elétrico e ótico de um material é uma energia em eletrão-volts: cerca de 1,1 para o silício, 3,4 para o nitreto de gálio, e esse único número decide se um dispositivo é uma célula solar, um transístor ou um díodo emissor de luz azul.

A astronomia herda a convenção para os fotões de alta energia, pelo que os telescópios de raios gama comunicam observações em giga-eletrão-volts e tera-eletrão-volts em vez de comprimentos de onda.

Os aceleradores de partículas recebem o nome das energias que alcançam, e por isso os seus nomes seguem os prefixos. A máquina de Cockcroft e Walton que dividiu um núcleo pela primeira vez em 1932 trabalhava a algumas centenas de quiloeletrão-volts; o Bevatrão dos anos cinquenta chegou aos milhares de milhões e achou o antiprotão; e o Grande Colisor de Hadrões leva os protões a 6,8 teraeletrão-volts cada um. Os raios cósmicos põem tudo isto em perspetiva ao chegarem com energias até 10 elevado a vinte eletrão-volts, dezenas de milhões de vezes mais do que qualquer máquina pode produzir, embora apenas um punhado de tais partículas atinja a Terra num século por quilómetro quadrado.

Um eletrão-volt equivale a cerca de 1,602 vezes dez elevado a menos dezanove joules, ou aproximadamente 3,83 vezes dez elevado a menos vinte calorias.