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.

Umrechnungstabelle für Kilojoule