Kilojoule (kJ)

Le kilojoule est une unité d’énergie valant 1000 joules. Son symbole est kJ. C’est l’unité de travail de l’étiquetage nutritionnel dans la plus grande partie du monde hors Amérique du Nord, et l’échelle naturelle des réactions chimiques, des chocs mécaniques et des petites quantités d’énergie stockée.

L’étiquetage alimentaire est là où la plupart des gens le rencontrent. La réglementation de l’Union européenne impose de déclarer l’énergie en kilojoules avec les kilocalories à côté, et l’Australie et la Nouvelle-Zélande n’emploient que les kilojoules. Une tranche de pain en contient environ 300, une banane environ 400, et les besoins quotidiens vont de quelque 8000 à 10 500. Les chiffres dépassent leurs équivalents en kilocalories d’un facteur 4,184, raison pour laquelle les deux échelles se confondent rarement une fois vues côte à côte.

La chimie l’a adopté en bloc. Les enthalpies de réaction, les énergies de dissociation de liaison, les énergies réticulaires et les barrières d’activation se tabulent en kilojoules par mole, et les nombres tombent dans une plage commode : rompre une liaison covalente simple typique coûte entre 150 et 500 kilojoules par mole, et la combustion du méthane en libère 890.

Les chocs mécaniques se tiennent à la même échelle. Une voiture à 50 kilomètres par heure porte environ 150 kilojoules d’énergie cinétique par tonne, une balle de carabine quelques-uns, et le poing d’un boxeur à peu près un. Les normes d’équipements de protection précisent en kilojoules l’énergie qu’un casque ou une barrière doit absorber, et c’est ce qui rend les classements comparables d’un modèle à l’autre.

L’unité décrit aussi l’énergie stockée dans des appareils trop petits pour le kilowattheure. Le condensateur d’un flash d’appareil photo en retient quelques-uns, une décharge de défibrillateur avoisine 0,2, et un cycle d’outil pneumatique en consomme une poignée. La physiologie l’emploie pour le coût énergétique du mouvement : monter un étage coûte à une personne quelque 20 kilojoules.

Sa principale concurrente pour l’usage public est la kilocalorie, qui persiste aux États-Unis et dans la langue courante presque partout. Là où les deux figurent, le kilojoule est celui qui se raccorde au reste de la physique sans facteur de conversion.

L’essai des matériaux emploie l’unité d’une manière caractéristique. L’essai Charpy laisse tomber un pendule lesté sur une éprouvette entaillée et rapporte l’énergie absorbée lors de la rupture, d’ordinaire quelques dizaines de joules pour l’acier à température ambiante, mais chutant fortement quand la température baisse. Porter cette énergie en fonction de la température révèle la transition ductile-fragile, le point où un métal cesse de se plier et se met à éclater. L’enquête sur les navires Liberty qui se brisèrent en deux dans le froid de l’Atlantique durant la Seconde Guerre mondiale reposa exactement sur cette mesure, et les spécifications modernes de l’acier énoncent toujours une énergie absorbée minimale à une température donnée.

Un kilojoule équivaut à 1000 joules, à environ 239 calories ou à environ 0,278 wattheure.

Table de conversion du Kilojoule