Umrechnung von Joule in Kilojoule

Informationen über Joule (J)

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.

Informationen über Kilojoule (kJ)

Das Kilojoule ist eine Energieeinheit und entspricht 1000 Joule. Sein Zeichen ist kJ. Es ist die Arbeitseinheit der Nährwertkennzeichnung in den meisten Teilen der Welt außerhalb Nordamerikas und der natürliche Maßstab für chemische Reaktionen, mechanische Stöße und kleine Mengen gespeicherter Energie.

Auf Lebensmitteletiketten begegnet es den meisten Menschen. Vorschriften der Europäischen Union verlangen die Angabe der Energie in Kilojoule mit Kilokalorien daneben, und Australien und Neuseeland nutzen allein Kilojoule. Eine Scheibe Brot enthält rund 300 Kilojoule, eine Banane etwa 400, und der Tagesbedarf reicht von etwa 8000 bis 10 500. Die Zahlen übertreffen die Entsprechungen in Kilokalorien um den Faktor 4,184, weshalb die beiden Skalen selten verwechselt werden, sobald man sie nebeneinander sieht.

Die Chemie hat es vollständig übernommen. Reaktionsenthalpien, Bindungsdissoziationsenergien, Gitterenergien und Aktivierungsbarrieren stehen in Kilojoule je Mol tabelliert, und die Zahlen fallen bequem aus: eine typische einfache kovalente Bindung zu brechen kostet zwischen 150 und 500 Kilojoule je Mol, und die Verbrennung von Methan setzt 890 frei.

Mechanische Stöße liegen auf demselben Maßstab. Ein Auto mit 50 Kilometern je Stunde trägt rund 150 Kilojoule Bewegungsenergie je Tonne, ein Büchsengeschoss einige wenige und der Faustschlag eines Boxers etwa eines. Normen für Schutzausrüstung geben in Kilojoule an, welche Energie ein Helm oder eine Schutzwand aufnehmen muss, und genau das macht die Einstufungen über Bauarten hinweg vergleichbar.

Die Einheit beschreibt auch gespeicherte Energie in Geräten, die für Kilowattstunden zu klein sind. Der Kondensator eines Kamerablitzes fasst einige Kilojoule, eine Defibrillatorentladung liegt bei rund 0,2, und ein Arbeitstakt eines Druckluftwerkzeugs verbraucht eine Handvoll. Die Physiologie nutzt sie für den Energieaufwand der Bewegung, wo ein Treppenlauf einen Menschen rund 20 Kilojoule kostet.

Ihre wichtigste Mitbewerberin im öffentlichen Gebrauch ist die Kilokalorie, die sich in den Vereinigten Staaten und in der Umgangssprache fast überall hält. Wo beide erscheinen, ist das Kilojoule dasjenige, das ohne Umrechnungsfaktor an die übrige Physik anschließt.

Die Werkstoffprüfung nutzt die Einheit auf eigene Weise. Der Kerbschlagbiegeversuch lässt ein beschwertes Pendel auf einen gekerbten Stab fallen und meldet die beim Bruch aufgenommene Energie, bei Stahl und Zimmerwärme meist einige zehn Joule, doch mit sinkender Temperatur stark fallend. Diese Energie über der Temperatur aufgetragen zeigt den Übergang von zäh zu spröde, jenen Punkt, an dem ein Metall sich nicht mehr biegt, sondern zerspringt. Die Untersuchung der Liberty-Schiffe, die im kalten Atlantik des Zweiten Weltkriegs auseinanderbrachen, ruhte genau auf dieser Messung, und heutige Stahlvorschriften nennen weiterhin eine Mindestenergie bei einer genannten Temperatur.

Ein Kilojoule entspricht 1000 Joule, etwa 239 Kalorien oder rund 0,278 Wattstunden.