Conversión de Decajulios a Electronvoltios

Información sobre el Decajulio (daJ)

El decajulio es una unidad de energía igual a diez julios. Su símbolo es daJ, y también se acepta la grafía dekajulio con k. Es el múltiplo del julio que menos se escribe, no porque la cantidad sea oscura, sino porque deca es el prefijo menos usado de todo el sistema métrico, y entender eso resulta más útil que memorizar la unidad misma.

La cantidad es una de las más fáciles de imaginar en física. Levantar un paquete de azúcar de un kilogramo un metro cuesta 9,81 julios, es decir, casi exactamente un decajulio. Un corazón realiza cerca de un julio por latido, así que serían diez latidos. Un balín de carabina de aire sin licencia en Gran Bretaña lleva hasta 16 julios, algo más de 1,6 decajulios. Son magnitudes que el cuerpo entiende directamente como esfuerzo.

Deca sobrevive en la vida corriente solo en un puñado de sitios, y casi todos tienen que ver con la masa. En Austria, Polonia, Hungría y las tierras checas, los mostradores de charcutería siguen vendiendo por decagramos, de modo que el cliente pide veinte deca de jamón en vez de doscientos gramos. El decanewton se emplea para clasificar cuerdas y cables y, en Francia, para las capacidades de remolque, porque resulta próximo al peso de un kilogramo.

En lo demás, el prefijo simplemente perdió. La ingeniería se normalizó en saltos de mil, lo que coloca kilo justo encima de la unidad base y no deja a deca ninguna tarea que un número de dos cifras no haga ya mejor. Escribir 40 julios es más corto que escribir 4 decajulios, y ordena correctamente en una tabla junto a 400 julios y 4 kilojulios sin ningún cálculo mental.

La escala en sí merece conocerse aunque lleve otro nombre, porque es la escala de las acciones humanas aisladas. Lanzar una pelota, cerrar una puerta pesada, subir un hervidor lleno al fuego, tensar un arco: cada una de esas cosas cuesta unas pocas decenas de julios. Los ensayos de impacto sobre embalajes y equipos de protección se especifican también aquí, igual que los límites de energía escritos en las reglas sobre carabinas de aire y herramientas industriales de fijación.

Cuando un decajulio aparece en un documento, convertirlo cuesta un solo paso en cualquiera de los dos sentidos. Multiplique por diez para obtener julios, divida por cien para obtener kilojulios. Ambas formas son exactas, y la forma en julios es la que encajará con todas las demás cifras de una especificación moderna.

Un decajulio equivale a 10 julios, a unas 2,39 calorías o a unos 0,00278 vatios hora.

Información sobre el Electronvoltio (eV)

El electronvoltio es una unidad de energía igual al trabajo realizado sobre un solo electrón que atraviesa una diferencia de potencial de un voltio. Su símbolo es eV. Desde la redefinición del SI de 2019 tiene un valor exacto, 1,602176634 por diez elevado a menos diecinueve julios, porque la carga elemental es ahora una constante definida.

Existe porque el julio resulta desesperadamente grande para el mundo atómico. Un solo fotón visible transporta entre 1,6 y 3,3 electronvoltios, y expresarlo en julios exige diecinueve ceros iniciales. Trabajar en electronvoltios permite a un físico enunciar la energía de un enlace químico, de una transición atómica o de una colisión subatómica como un número entre uno y unos pocos, que es lo que se supone que hace una unidad.

La escala organiza disciplinas enteras. La química vive en unos pocos electronvoltios, la energía de los enlaces y de los fotones visibles y ultravioleta que los rompen. Los rayos X ocupan los kiloelectronvoltios. La física nuclear trabaja en megaelectronvoltios, la escala de las energías de enlace y de la desintegración radiactiva. La física de partículas usa gigaelectronvoltios, donde la masa en reposo del protón es 0,938, y teraelectronvoltios en el Gran Colisionador de Hadrones, cuyos protones llevan 6,8 cada uno.

La masa se expresa en la misma unidad mediante la relación masa energía. La masa en reposo de una partícula se da en electronvoltios divididos por la velocidad de la luz al cuadrado, y los físicos suprimen habitualmente el divisor y dicen sin más que el electrón son 511 kiloelectronvoltios. El bosón de Higgs son 125 gigaelectronvoltios con el mismo convenio.

La ingeniería de semiconductores depende de ella. La banda prohibida que determina el comportamiento eléctrico y óptico de un material es una energía en electronvoltios: unos 1,1 para el silicio, 3,4 para el nitruro de galio, y ese único número decide si un dispositivo es una célula solar, un transistor o un diodo emisor de luz azul.

La astronomía hereda el convenio para los fotones de alta energía, de modo que los telescopios de rayos gamma informan de sus observaciones en gigaelectronvoltios y teraelectronvoltios en lugar de en longitudes de onda.

Los aceleradores de partículas se nombran por las energías que alcanzan, y por eso sus nombres siguen a los prefijos. La máquina de Cockcroft y Walton que rompió por primera vez un núcleo en 1932 trabajaba a unos pocos centenares de kiloelectronvoltios; el Bevatrón de los años cincuenta llegó a miles de millones y halló el antiprotón; y el Gran Colisionador de Hadrones lleva a los protones a 6,8 teraelectronvoltios cada uno. Los rayos cósmicos ponen todo esto en perspectiva al llegar con energías de hasta 10 elevado a veinte electronvoltios, decenas de millones de veces más de lo que puede producir cualquier máquina, aunque solo un puñado de tales partículas alcanza la Tierra en un siglo sobre un kilómetro cuadrado.

Un electronvoltio equivale a unos 1,602 por diez elevado a menos diecinueve julios, o aproximadamente 3,83 por diez elevado a menos veinte calorías.