Joule

Jouleer én av flere avledeteSI-enheterfor måling avenergi.Joule uttalesjulpå norskogdʒuːlpå engelsk.Symbolet for joule er J. Enheten er oppkalt etter denengelskefysikerenJames Prescott Joule(1818–1889) og kan blant andre defineres ved hjelp av de grunnleggende enhetenemeter,sekundogkilogramsom

${\text{J}}={\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{2}}}={\text{N}}\cdot {\text{m}}={\text{W}}\cdot {\text{s}}={\text{C}}\cdot {\text{V}},$

1 joule er den energimengden som kreves for å flytte noe mot en kraft på 1newtonover en distanse på 1 m. Den samme energien frigis hvis punktet flyttes 1 m i kraftens retning. Det er også lik den energien som avgis av 1watteffekt i løpet av 1 sekund, med betegnelsen 1 W⋅s eller ettwattsekund.

1 Nm er også betegnelsen for et dreiemoment som har kraften 1 N i avstanden 1 m fra dreiepunktet. Tilsvarende er kraften for det samme dreiemomentet 10 N i avstanden 10 cm og 0.5 N i 2 meters avstand. Dette momentet uttrykker kun en kraft i en gitt avstand fra dreiepunktet og uttrykker uttrykkelig ikke energi. Årsaken til at Nm både kan uttrykke energi, og kraft (som funksjon av avstand) er at kraften og avstanden har sammenfallende retninger for energimålet, men er ortogonale (måles tvers (90 grader) på hverandre) for dreiemomentet. Dette avsnittet tjener kun til forklaring og hører ellers ikke til under oppslagsordetjoule.

Eksempler

En joule er lik:

• Denmekaniske energiensom kreves for å løfte en 102 gram tung tomat 1 meter vertikalt fra jordens overflate.
• Denkinetiske energiensom er sluppet ut når den samme tomaten faller tilbake til bakken.
• Den kinetiske energien til en 56 gram tennisball som beveger seg med 6 m/s (22 km/t).
• Den mekaniske energien som kreves for å akselerere 1 kg masse i 1 m/s²,1 meter i verdensrommet.
• Dentermiske energiensom trengs for å varme opp 1 gram vann med 0,24 °C.
• Denelektriske energiensom kreves for at en 1 watts LED-pære skal lyse i 1 sekund (1 Ws).
• Denernæringsmessige energientil omtrent 0.03 gram fett, 0.06 gram proteiner/karbohydrater, eller 0.1 gram sukker.

Kilowattime som alternativ måleenhet

I praksis vil måling av energimengder ofte ta utgangspunkt i hvilkeneffektenergien omsettes med, over en gitt tid. Effekt (målt iwatt) er et mål for den energimengden som omsettes per tidsenhet. Omvendt kan energi dermed også uttrykkes matematisk som produktet av effekt og tid. Uttrykt iSI-systemetbetyr det at 1 J er det samme som1 W⋅s.Man skalerer i praksis ofte enhetene med passende prefikser som medkilowattime,der 1 kilowattime = 3,6 megajoule (MJ) = 3 600 000 joule, altså wattsekunder (1000 Watt x 60 sek/min x 60 min/time x 1 time).

Omregningsfaktorer

• 1 J = 0,239 cal (kalori)
• 1 cal = 4,184 J
• 1 J = 2,778 × 10^-4Wh (wattime)
• 1 J = 2,778 × 10^-7kWh (kilowattime)= 0,0000002778 kWh
• 1 kWh = 3600000 J = 3,6MJ
• 1 pJ = 1 × 10^-12J
• 1000 J = 1kJ (kilojoule)

Se også

• SI-prefiks