| Referencia | Julios (J) | Decijulios (dJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4184 J | 41840 dJ |
| An AA alkaline battery | 10000 J | 100000 dJ |
| Daily adult food intake | 8368000 J | 83680000 dJ |
| One unit on an electricity bill | 3600000 J | 36000000 dJ |
| A lightning strike | 1 × 109 J | 1 × 1010 dJ |
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 decijulio es una unidad de energía igual a una décima de julio, es decir, 0,1 julios. Su símbolo es dJ. Se forma exactamente igual que el decímetro y el decilitro, y es parte legítima del sistema métrico, pero se escribe mucho menos que cualquiera de ellos porque la cantidad que nombra suele darse como fracción decimal de julio.
La escala se percibe con facilidad. Una manzana de cien gramos que cae diez centímetros llega con cerca de un decijulio. Una ratonera de muelle almacena unos pocos, un capirotazo enérgico entrega aproximadamente uno, y un guijarro lanzado por debajo del brazo lleva varios. Es la primera región, subiendo desde el milijulio, en que una persona percibe la energía directamente como un empujón y no como un chasquido.
La seguridad de los productos usa este intervalo aunque no use el nombre. Las reglas sobre proyectiles de juguete se escriben en julios y décimas de julio, las réplicas de aire comprimido están limitadas a alrededor de un julio en varios países, y los ensayos de impacto sobre probetas plásticas pequeñas dan resultados en décimas. Las cifras se escriben 0,3 J o 0,5 J en vez de 3 dJ o 5 dJ, pero la magnitud controlada es exactamente la que el decijulio nombra.
El prefijo deci ha sobrevivido en otras unidades por comodidad más que por lógica. El decilitro es medida corriente de cocina en Escandinavia, Suiza y buena parte de Europa central, y el decímetro cúbico es exactamente el litro, razón por la cual el prefijo está discretamente incrustado en una unidad que casi todo el mundo emplea. El decigramo aparece en farmacia y en el comercio de metales preciosos, y el decibelio existe porque el belio resultó un escalón demasiado grueso para describir el sonido.
Con el julio no operó ninguna de esas presiones. La ingeniería ya se había fijado en prefijos que avanzan de mil en mil, y la coma decimal hace el resto del trabajo: 0,4 julios no cuesta más de escribir que 4 decijulios y cabe en la misma tabla que 40 julios o 4 kilojulios sin cambiar de unidad. Un prefijo se gana su sitio acortando lo que la gente escribe, y aquí no lo hace.
Encontrarse con la unidad es, por tanto, cosa sobre todo de literatura antigua, de documentos técnicos traducidos y de material didáctico que recorre toda la escala de prefijos. La conversión es trivial en ambos sentidos: multiplique por cien para obtener milijulios, divida por diez para obtener julios, y el valor encajará directamente en la notación que lo rodee.
Un decijulio equivale a 0,1 julios, a unas 0,0239 calorías o a unos 0,0000278 vatios hora.