| Referencia | Julios (J) | Centijulios (cJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4184 J | 418400 cJ |
| An AA alkaline battery | 10000 J | 1000000 cJ |
| Daily adult food intake | 8368000 J | 836800000 cJ |
| One unit on an electricity bill | 3600000 J | 360000000 cJ |
| A lightning strike | 1 × 109 J | 1 × 1011 cJ |
El julio es la unidad de energía, trabajo y calor del SI. Su símbolo es J. Un julio es el trabajo realizado cuando una fuerza de un newton desplaza su punto de aplicación un metro, y también la energía disipada cuando un vatio de potencia fluye durante un segundo.
Esa equivalencia es la razón de ser de la unidad. Antes del siglo XIX, el calor y el trabajo mecánico se trataban como cosas distintas medidas en unidades distintas, el calor en calorías y el trabajo en pies libra. James Prescott Joule dedicó años a demostrar que una cantidad fija de trabajo mecánico produce siempre la misma cantidad de calor, sobre todo agitando agua con una rueda de paletas movida por pesas que caían y midiendo el ascenso de temperatura. Fijar ese tipo de cambio, el equivalente mecánico del calor, unificó la mecánica y la termodinámica en una sola materia.
Por definirse a través de las unidades base, el julio lo conecta todo. Es un newton metro, un vatio segundo, un culombio voltio y un kilogramo metro cuadrado por segundo cuadrado, y cada una de esas formas aparece en el uso corriente según qué rama de la física esté hablando. La energía eléctrica, mecánica, térmica y química se cuentan todas en la misma unidad, que es lo que hace posible la contabilidad energética de un sistema entero.
La escala tiene un tamaño humano útil. Levantar una manzana un metro cuesta alrededor de un julio. Un latido del corazón consume aproximadamente un julio. Dejar caer un libro de texto desde una mesa libera unos diez. Por debajo, los julios se vuelven torpes y toman el relevo las unidades con prefijo; por encima, hacen lo mismo los kilojulios y los megajulios.
La energía de los alimentos se mide propiamente en julios, y las etiquetas de Australia, Nueva Zelanda y la Unión Europea indican kilojulios junto a las calorías o en su lugar. La caloría sobrevive en el uso general sobre todo por costumbre, y la conversión, una caloría igual a 4,184 julios, está fijada por definición y no medida.
La nutrición, la balística, la capacidad de las baterías, la salida de los láseres, la potencia de los explosivos y la energía liberada por un terremoto se expresan todas en julios o sus múltiplos, lo que permite comparar directamente magnitudes de dominios completamente distintos.
Un julio equivale a un newton metro, a un vatio segundo, a unas 0,239 calorías o a unos 0,000278 vatios hora.
El centijulio es una unidad de energía igual a una centésima de julio, es decir, 0,01 julios. Su símbolo es cJ. Es un miembro perfectamente válido del sistema métrico, formado igual que el centímetro y el centilitro, pero es una de las unidades menos escritas de todo el Sistema Internacional, y entender por qué dice algo útil sobre cómo se eligen realmente los prefijos.
La cantidad en sí es fácil de imaginar. Una moneda pequeña de unos dos gramos que cae medio metro aterriza con aproximadamente un centijulio. Cuatro pulsaciones de teclado cuestan más o menos lo mismo, igual que comprimir un muelle blando unos pocos milímetros. Es la energía de los gestos pequeños y deliberados: bastante para oírse, no bastante para sentirse como fuerza.
La razón de su rareza es que la ingeniería se asentó en prefijos que avanzan de mil en mil. Mili, micro y nano, con sus equivalentes ascendentes kilo, mega y giga, cubren toda escala con tres órdenes de magnitud entre vecinos, lo que mantiene los valores escritos entre uno y mil sin necesitar nunca centi ni deci. Diez milijulios es la forma que casi todo el mundo escribe, y significa exactamente lo mismo que un centijulio.
Centi ha sobrevivido en otros sitios porque las dimensiones humanas resultan adecuarse. El centímetro coincide con el ancho de un dedo, el centilitro con una medida de bebida y el centigramo con una dosis. Donde la centésima cae sobre una cantidad humana cómoda, el prefijo persiste; donde no, como ocurre con el julio, desaparece calladamente de la práctica sin haber sido nunca retirado de la norma.
Algunos campos técnicos sí lo conservan. La viscosidad se sigue expresando en centipoises y centistokes en las industrias del lubricante y de proceso, las dosis de radioterapia se prescriben en centigrays y no en grays, y la tensión de humedad del suelo se lee en centibares. Son casos en que la centésima de la unidad base cae dentro del intervalo de trabajo, igual que con el centímetro, y la costumbre ha sobrevivido a varios intentos de modernizarla.
Cuando aparece un centijulio, casi siempre en textos antiguos, en documentación traducida o en un ejemplo escolar sobre prefijos, lo prudente es convertirlo de inmediato. Multiplique por diez para leerlo en milijulios, o divida por cien para leerlo en julios. No se pierde información en ninguno de los dos sentidos, y la cifra resultante encajará con todo lo demás de la página.
Un centijulio equivale a 0,01 julios, a unas 0,00239 calorías o a unos 0,00000278 vatios hora.