Umrechnung von Mikrojoule in Kilojoule

Informationen über Mikrojoule (µJ)

Das Mikrojoule ist eine Energieeinheit und entspricht einem Millionstel Joule, also 0,000001 Joule. Sein Zeichen ist µJ. Es ist der Maßstab kleiner Lebewesen, kurzer Laserimpulse und jener Elektrizität, die ein Messfühler beim Aufwachen verbraucht, und es ist die kleinste Energieeinheit, die noch Vorgänge beschreibt, die ein Mensch ohne Hilfsmittel bemerken kann.

Hier leben die Insekten. Ein Floh von einem halben Milligramm, der zwanzig Zentimeter springt, wendet etwa ein Mikrojoule auf, und eine Mücke im waagerechten Flug trägt gut ein Viertel davon. Ein Gramm um einen zehntel Millimeter zu heben kostet dasselbe. Solche Größen machen die Einheit anschaulich: grundsätzlich nicht unsichtbar, bloß zu klein, um zu zählen, sofern sie nicht millionenfach in der Sekunde wiederholt werden.

Der Zündschutz ist in diesem Bereich geschrieben, und die Zahlen entscheiden, wie ein Betriebsmittel gebaut werden darf. Die Mindestenergie, die ein Gemisch aus Wasserstoff und Luft entzündet, liegt bei etwa 17 Mikrojoule; für die meisten Kohlenwasserstoffdämpfe sind es einige hundert. Eigensichere Geräte für Raffinerien, Getreidespeicher und Bergwerke werden dadurch bescheinigt, dass kein Fehler mehr freisetzen kann, als das Gemisch verlangt, weshalb Schaltungen für explosionsgefährdete Bereiche in Mikrojoule und nicht in Volt geprüft werden.

Geräte mit gepulstem Licht werden fast durchweg in Mikrojoule angegeben. Ein Fahrzeuglidar sendet Impulse von wenigen Mikrojoule viele tausend Mal in der Sekunde, Anlagen zur Laserbeschriftung nutzen Dutzende bis Hunderte, und Femtosekundenverstärker für die Mikrobearbeitung besetzen das obere Ende. Die Energie je Impuls bestimmt, was der Strahl schneiden, abbilden oder gefahrlos beleuchten kann, und die mittlere Leistung allein beantwortet diese Frage nicht.

Die Elektronik mit kleinem Verbrauch rechnet mit denselben Größen. Eine passive Marke zur Funkerkennung erntet einige Mikrojoule aus dem Feld des Lesegeräts und muss ihren gesamten Austausch darin abwickeln. Eine Funkmeldung mit kurzer Reichweite kostet Dutzende Mikrojoule, das Werk einer Quarzuhr etwa eines je Sekunde, und ein Temperaturfühler, der aufwacht, misst und wieder einschläft, kommt womöglich mit weniger als zehn aus. Die Laufzeit solcher Geräte ist eine in Mikrojoule geführte Rechnung.

Darüber übernimmt das Millijoule, und die Wirkungen werden mechanisch: ein Funke, den man spürt, ein Klicken, das man hört, ein kleiner Gegenstand, der fällt. Darunter übernimmt das Nanojoule, und die Wirkungen werden optisch und elektronisch. Das Mikrojoule besetzt das schmale Band dazwischen, und deshalb treffen sich hier so viele Fächer, die sonst nichts miteinander teilen.

Ein Mikrojoule entspricht 0,000001 Joule, etwa 6,24 × 10¹² Elektronenvolt oder rund 2,78 × 10⁻¹⁰ 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.