| Referenz | Joule (J) | Dezijoule (dJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4184 J | 41840 dJ |
| An AA alkaline battery | 10000 J | 100000 dJ |
| Daily adult food intake | 8368000 J | 83680000 dJ |
| One unit on an electricity bill | 3600000 J | 36000000 dJ |
| A lightning strike | 1 × 109 J | 1 × 1010 dJ |
Das Joule ist die SI-Einheit für Energie, Arbeit und Wärme. Sein Zeichen ist J. Ein Joule ist die Arbeit, die verrichtet wird, wenn eine Kraft von einem Newton ihren Angriffspunkt um einen Meter verschiebt, und ebenso die Energie, die abgegeben wird, wenn ein Watt Leistung eine Sekunde lang fließt.
Diese Gleichwertigkeit ist der Grund für die Einheit. Vor dem neunzehnten Jahrhundert galten Wärme und mechanische Arbeit als verschiedene Dinge, gemessen in verschiedenen Einheiten, Wärme in Kalorien und Arbeit in Fußpfund. James Prescott Joule wies über Jahre nach, dass eine feste Menge mechanischer Arbeit stets dieselbe Wärmemenge erzeugt, am bekanntesten, indem er Wasser mit einem von fallenden Gewichten getriebenen Schaufelrad rührte und den Temperaturanstieg maß. Diesen Umrechnungskurs festzulegen, das mechanische Wärmeäquivalent, vereinte Mechanik und Thermodynamik zu einem einzigen Fach.
Weil es über die Basiseinheiten definiert ist, verbindet das Joule alles. Es ist ein Newtonmeter, eine Wattsekunde, ein Coulombvolt und ein Kilogramm Meter zum Quadrat je Sekunde zum Quadrat, und jede dieser Formen begegnet im Gebrauch, je nachdem welcher Zweig der Physik spricht. Elektrische, mechanische, thermische und chemische Energie werden alle in derselben Einheit gezählt, was eine Energiebilanz über ein ganzes System überhaupt erst möglich macht.
Der Maßstab ist auf nützliche Weise menschengroß. Einen Apfel einen Meter zu heben kostet etwa ein Joule. Ein Herzschlag verbraucht ungefähr ein Joule. Ein vom Schreibtisch fallendes Lehrbuch setzt rund zehn frei. Darunter wird das Joule unhandlich und die Einheiten mit Vorsatz übernehmen; darüber tun Kilojoule und Megajoule dasselbe.
Die Energie von Lebensmitteln wird eigentlich in Joule gemessen, und Etiketten in Australien, Neuseeland und der Europäischen Union geben Kilojoule neben oder anstelle von Kalorien an. Die Kalorie überlebt im allgemeinen Gebrauch vor allem aus Gewohnheit, und die Umrechnung, eine Kalorie gleich 4,184 Joule, ist per Definition festgelegt und nicht gemessen.
Ernährung, Ballistik, Batteriekapazität, Laserleistung, Sprengkraft und die von einem Erdbeben freigesetzte Energie werden allesamt in Joule oder seinen Vielfachen angegeben, was den unmittelbaren Vergleich von Größen aus völlig verschiedenen Bereichen erlaubt.
Ein Joule entspricht einem Newtonmeter, einer Wattsekunde, etwa 0,239 Kalorien oder rund 0,000278 Wattstunden.
Das Dezijoule ist eine Energieeinheit und entspricht einem Zehntel Joule, also 0,1 Joule. Sein Zeichen ist dJ. Es wird genauso gebildet wie der Dezimeter und der Deziliter und gehört rechtmäßig zum metrischen System, doch es wird weit seltener geschrieben als beide, weil die Größe, die es benennt, gewöhnlich als Dezimalbruch eines Joule angegeben wird.
Der Maßstab lässt sich leicht spüren. Ein Apfel von hundert Gramm, der zehn Zentimeter fällt, kommt mit etwa einem Dezijoule an. Eine Mausefalle mit Feder speichert einige, ein kräftiger Fingerschnipser liefert ungefähr eines, und ein von unten geworfener Kiesel trägt mehrere. Das ist der erste Bereich auf dem Weg herauf vom Millijoule, in dem ein Mensch die Energie unmittelbar als Stoß und nicht als Klicken wahrnimmt.
Die Produktsicherheit nutzt diesen Bereich, auch wenn sie den Namen nicht nutzt. Regeln für Spielzeuggeschosse stehen in Joule und Zehntel Joule, Druckluftnachbildungen sind in mehreren Ländern auf etwa ein Joule begrenzt, und Schlagversuche an kleinen Kunststoffproben liefern Ergebnisse in Zehnteln. Die Zahlen stehen als 0,3 J oder 0,5 J da und nicht als 3 dJ oder 5 dJ, doch die geregelte Größe ist genau jene, die das Dezijoule benennt.
Der Vorsatz Dezi hat sich in anderen Einheiten aus Bequemlichkeit gehalten, nicht aus Folgerichtigkeit. Der Deziliter ist in Skandinavien, der Schweiz und weiten Teilen Mitteleuropas ein gebräuchliches Küchenmaß, und der Kubikdezimeter ist genau das Liter, womit der Vorsatz still in einer Einheit steckt, die fast jeder benutzt. Das Dezigramm erscheint in der Apotheke und im Edelmetallhandel, und das Dezibel gibt es, weil sich das Bel als zu grober Schritt für die Beschreibung von Schall erwies.
Beim Joule wirkte keiner dieser Zwänge. Die Technik hatte sich längst auf Vorsätze im Tausenderschritt festgelegt, und das Komma erledigt den Rest: 0,4 Joule schreibt sich nicht mühsamer als 4 Dezijoule und passt ohne Einheitenwechsel in dieselbe Tabelle wie 40 Joule oder 4 Kilojoule. Ein Vorsatz verdient seinen Platz, indem er das Geschriebene verkürzt, und hier verkürzt er nichts.
Der Einheit begegnet man deshalb vor allem in älterem Schrifttum, in übersetzten technischen Unterlagen und in Lehrmaterial, das die ganze Vorsatzleiter durchgeht. Die Umrechnung ist in beide Richtungen mühelos: mit hundert malnehmen für Millijoule, durch zehn teilen für Joule, und der Wert fügt sich unverändert in die umgebende Schreibweise ein.
Ein Dezijoule entspricht 0,1 Joule, etwa 0,0239 Kalorien oder rund 0,0000278 Wattstunden.