Umrechnung von Elektronenvolt in Hektojoule

Informationen über Elektronenvolt (eV)

Das Elektronenvolt ist eine Energieeinheit und entspricht der Arbeit, die an einem einzelnen Elektron verrichtet wird, das eine Potentialdifferenz von einem Volt durchläuft. Sein Zeichen ist eV. Seit der Neudefinition des SI im Jahr 2019 hat es einen exakten Wert, 1,602176634 mal zehn hoch minus neunzehn Joule, weil die Elementarladung nun eine festgelegte Konstante ist.

Es existiert, weil das Joule für die Welt der Atome hoffnungslos groß ist. Ein einzelnes sichtbares Photon trägt zwischen etwa 1,6 und 3,3 Elektronenvolt, und dies in Joule auszudrücken verlangt neunzehn führende Nullen. In Elektronenvolt zu rechnen erlaubt es, die Energie einer chemischen Bindung, eines Atomübergangs oder eines subatomaren Stoßes als Zahl zwischen eins und wenigen anzugeben, und genau das soll eine Einheit leisten.

Der Maßstab ordnet ganze Fachgebiete. Die Chemie lebt bei wenigen Elektronenvolt, der Energie von Bindungen und der sichtbaren und ultravioletten Photonen, die sie brechen. Röntgenstrahlen belegen die Kiloelektronenvolt. Die Kernphysik arbeitet in Megaelektronenvolt, dem Maßstab der Bindungsenergien und des radioaktiven Zerfalls. Die Teilchenphysik nutzt Gigaelektronenvolt, wo die Ruhemasse des Protons 0,938 beträgt, und Teraelektronenvolt am Großen Hadronen-Speicherring, dessen Protonen je 6,8 tragen.

Masse wird über die Masse-Energie-Beziehung in derselben Einheit angegeben. Die Ruhemasse eines Teilchens steht in Elektronenvolt geteilt durch das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit, und Physiker lassen den Teiler gewöhnlich weg und sagen schlicht, das Elektron habe 511 Kiloelektronenvolt. Das Higgs-Boson hat nach derselben Übereinkunft 125 Gigaelektronenvolt.

Die Halbleitertechnik hängt davon ab. Die Bandlücke, die bestimmt, wie sich ein Werkstoff elektrisch und optisch verhält, ist eine Energie in Elektronenvolt: rund 1,1 für Silicium, 3,4 für Galliumnitrid, und diese eine Zahl entscheidet, ob ein Bauelement eine Solarzelle, ein Transistor oder eine blaue Leuchtdiode ist.

Die Astronomie übernimmt die Konvention für hochenergetische Photonen, sodass Gammateleskope ihre Beobachtungen in Gigaelektronenvolt und Teraelektronenvolt statt in Wellenlängen berichten.

Teilchenbeschleuniger tragen den Namen der Energien, die sie erreichen, weshalb ihre Namen den Vorsätzen folgen. Die Maschine von Cockcroft und Walton, die 1932 erstmals einen Kern spaltete, arbeitete mit einigen hundert Kiloelektronvolt; das Bevatron der fünfziger Jahre erreichte Milliarden und fand das Antiproton; und der Große Hadronenspeicherring bringt Protonen auf je 6,8 Teraelektronvolt. Die kosmische Strahlung rückt all das zurecht, denn sie trifft mit Energien bis zu 10 hoch zwanzig Elektronvolt ein, zig Millionen Mal mehr, als eine Maschine erzeugen kann — wenngleich in einem Jahrhundert nur eine Handvoll solcher Teilchen je Quadratkilometer die Erde trifft.

Ein Elektronenvolt entspricht etwa 1,602 mal zehn hoch minus neunzehn Joule oder rund 3,83 mal zehn hoch minus zwanzig Kalorien.

Informationen über Hektojoule (hJ)

Das Hektojoule ist eine Energieeinheit und entspricht hundert Joule. Sein Zeichen ist hJ. Wie das darunterliegende Dekajoule ist es eine regelgerecht gebildete metrische Einheit, die kaum jemand schreibt, denn eine dreistellige Zahl in Joule ist bereits kurz genug, und das Kilojoule wartet nur eine Dezimalstelle weiter oben.

Die Größe ist durch und durch menschlich. Eine Kiste von zehn Kilogramm um einen Meter zu heben kostet etwa 98 Joule, also fast genau ein Hektojoule. Eine einzelne Treppenstufe kostet einen Erwachsenen rund 120 Joule, und eine Lampe von hundert Watt verbraucht jede Sekunde ein Hektojoule. Ein ruhender erwachsener Körper gibt allein durchs Leben je Sekunde ungefähr ein Hektojoule Wärme ab, womit die Einheit ein redliches Maß für eine Sekunde gewöhnlichen Daseins ist.

Mehrere vertraute Größen fallen hierher, ohne den Namen zu tragen. Ein Studioblitz wird mit einem bis zehn Hektojoule bewertet, auch wenn die Branche von Wattsekunden spricht. Ein Defibrillator gibt je Schock zwei Hektojoule ab. Baustahl muss im Kerbschlagversuch mindestens 27 Joule aufnehmen, und zähe Güten nehmen weit über ein Hektojoule auf, was den Unterschied zwischen einem Blech ausmacht, das sich biegt, und einem, das bricht.

Der Vorsatz selbst ist alles andere als tot, überlebt aber an anderen Einheiten. Das Hektopascal ist die Einheit des Luftdrucks in jedem Wetterbericht der Erde, gewählt gerade deshalb, weil ein Hektopascal genau einem Millibar entspricht und die Wetterdienste das Internationale Einheitensystem übernehmen konnten, ohne eine einzige Zahl auf ihren Karten zu ändern. Der Hektar misst fast überall Land, und der Hektoliter ist die Handelseinheit für Wein, Bier und Milch.

Beim Joule war keine dieser Bedingungen erfüllt. Es gab keine überkommene Einheit, der das Hektojoule entsprochen hätte, keinen Wertebereich, den es aufgeräumter gemacht hätte, und keinen Handel, der es brauchte. Die Technik hatte Kilo längst als erste Stufe nach oben festgelegt, sodass dem Hektojoule ein Bereich blieb, mit dem die gewöhnliche Dezimalschreibweise allein bestens zurechtkommt.

Eines zu lesen verlangt daher nur eine Multiplikation. Hundert Hektojoule sind zehn Kilojoule; vier Hektojoule sind 400 Joule. Die Joule-Form ist das, was heutige Spezifikationen, Prüfberichte und Datenblätter verwenden, sodass das sofortige Umrechnen die Zahl mit allem Umstehenden in Einklang hält.

Ein Hektojoule entspricht 100 Joule, etwa 23,9 Kalorien oder rund 0,0278 Wattstunden.