Conversione da 10 Joule a Wattora

Informazioni sul Joule (J)

Il joule è l’unità SI di energia, lavoro e calore. Il suo simbolo è J. Un joule è il lavoro compiuto quando una forza di un newton sposta il proprio punto di applicazione di un metro, e ugualmente l’energia dissipata quando un watt di potenza scorre per un secondo.

Quella equivalenza è la ragione d’essere dell’unità. Prima dell’Ottocento il calore e il lavoro meccanico erano trattati come cose diverse, misurate in unità diverse, il calore in calorie e il lavoro in piedi-libbra. James Prescott Joule dedicò anni a mostrare che una quantità fissa di lavoro meccanico produce sempre la stessa quantità di calore, soprattutto agitando acqua con una ruota a pale mossa da pesi in caduta e misurando l’aumento di temperatura. Stabilire quel tasso di cambio, l’equivalente meccanico del calore, unificò meccanica e termodinamica in una sola materia.

Poiché si definisce attraverso le unità di base, il joule collega tutto. È un newton metro, un watt secondo, un coulomb volt e un chilogrammo metro quadrato al secondo quadrato, e ciascuna di quelle forme compare nell’uso corrente a seconda del ramo della fisica che sta parlando. Le energie elettrica, meccanica, termica e chimica si contano tutte nella stessa unità, il che rende possibile la contabilità energetica di un intero sistema.

La scala è utilmente a misura d’uomo. Sollevare una mela di un metro costa circa un joule. Un battito cardiaco ne consuma all’incirca uno. Lasciar cadere un manuale da una scrivania ne libera una decina. Al di sotto il joule diventa scomodo e subentrano le unità con prefisso; al di sopra fanno lo stesso il chilojoule e il megajoule.

L’energia degli alimenti si misura propriamente in joule, e le etichette in Australia, Nuova Zelanda e Unione europea riportano chilojoule accanto alle calorie o al loro posto. La caloria sopravvive nell’uso comune soprattutto per abitudine, e la conversione, una caloria pari a 4,184 joule, è fissata per definizione e non misurata.

Nutrizione, balistica, capacità delle batterie, resa dei laser, potenza degli esplosivi ed energia liberata da un terremoto si esprimono tutte in joule o nei suoi multipli, il che consente di confrontare direttamente grandezze provenienti da ambiti del tutto diversi.

Un joule equivale a un newton metro, a un watt secondo, a circa 0,239 calorie o a circa 0,000278 wattora.

Informazioni sul Wattora (Wh)

Il wattora è un’unità di energia pari all’energia fornita da un watt di potenza che scorre per un’ora, ossia esattamente 3600 joule. Il suo simbolo è Wh. È la moneta spicciola del chilowattora, usata ovunque le quantità di energia siano troppo modeste per esprimersi in migliaia.

Le batterie sono il suo territorio principale. La capacità di un portatile, di un telefono, di un utensile elettrico o di un altoparlante portatile si indica in wattora, ed è questa la cifra che conta nel confrontare apparecchi, perché unisce i due numeri di solito stampati su una cella. Una batteria indicata come 3000 milliamperora a 3,7 volt immagazzina circa 11 wattora, e il dato in amperora da solo non significa nulla senza la tensione.

La normativa aeronautica ha reso l’unità inaspettatamente pubblica. Le batterie al litio sopra i 100 wattora non possono essere portate nel bagaglio a mano senza consenso della compagnia, e oltre i 160 wattora sono del tutto vietate sugli aerei passeggeri. È per questo che le batterie di portatili e macchine fotografiche recano il dato stampato, e che i caricabatterie portatili sono progettati per restare appena sotto la soglia.

Anche la produzione di energia su piccola scala la usa. Un pannello solare di una lampada da giardino, un sensore che raccoglie energia dall’ambiente o una dinamo da bicicletta producono wattora al giorno e non chilowattora, e l’elettronica a basso consumo pensata per funzionare anni con una sola pila si preventiva in milliwattora.

L’unità condivide la critica rivolta al chilowattora: unisce un’unità coerente di potenza del SI a un’unità di tempo estranea al SI. In termini rigorosamente SI l’espressione corretta è 3600 joule, ossia 3,6 chilojoule, e la scrittura scientifica usa i joule. In tutto il resto vince il legame pratico con la potenza dell’apparecchio.

I sistemi di accumulo, dalla batteria domestica all’impianto di rete, salgono attraverso chilowattora e megawattora dallo stesso punto di partenza, sicché l’intera famiglia condivide un’unica aritmetica.

Vale la pena chiarire qui una confusione frequente. Le celle delle batterie sono di norma etichettate in ampere-ora o milliampere-ora, che misurano carica e non energia, e due celle con lo stesso valore in ampere-ora immagazzinano quantità assai diverse se le loro tensioni differiscono. Moltiplicare gli ampere-ora per la tensione nominale dà i wattora: una cella per telefono da 3000 milliampere-ora a 3,85 volt racchiude circa 11,6 wattora. Ecco perché i confronti di capacità fra apparecchi hanno senso solo in wattora, perché le compagnie aeree fissano i loro limiti in wattora, e perché una batteria portatile reclamizzata in milliampere-ora può rendere meno del suo numero una volta contate le proprie perdite di conversione.

Un wattora equivale a 3600 joule, a 0,001 chilowattora o a circa 0,86 chilocalorie.