Conversione da Joule a Ettojoule

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 Ettojoule (hJ)

L’ettojoule è un’unità di energia pari a cento joule. Il suo simbolo è hJ. Come il decajoule che lo precede, è un’unità metrica formata a regola d’arte che quasi nessuno scrive, perché un numero di tre cifre in joule è già abbastanza breve e perché il chilojoule attende una sola cifra decimale più in alto.

La quantità è del tutto a misura d’uomo. Sollevare una cassa da dieci chilogrammi di un metro costa circa 98 joule, cioè quasi esattamente un ettojoule. Salire un solo gradino costa a un adulto sui 120 joule, e una lampada da cento watt brucia un ettojoule al secondo. Un corpo adulto a riposo cede circa un ettojoule di calore al secondo per il solo fatto di restare vivo, il che fa dell’unità una misura onesta di un secondo di esistenza ordinaria.

Parecchie grandezze familiari cadono qui senza portarne il nome. Un flash da studio si valuta fra uno e dieci ettojoule, anche se il mestiere li chiama wattsecondi. Un defibrillatore consegna due ettojoule per scarica. L’acciaio da costruzione deve assorbire almeno 27 joule in una prova d’urto su provino intagliato, e le qualità tenaci ne assorbono ben più di un ettojoule, che è la differenza fra una lamiera che si piega e una che si spezza.

Il prefisso in sé è tutt’altro che morto, ma sopravvive attaccato ad altre unità. L’ettopascal è l’unità della pressione atmosferica in ogni bollettino meteorologico del pianeta, scelta proprio perché un ettopascal vale esattamente un millibar e i previsori poterono adottare il Sistema internazionale senza cambiare un solo numero sulle loro carte. L’ettaro misura la terra quasi ovunque, e l’ettolitro è l’unità di commercio del vino, della birra e del latte.

Con il joule nessuna di quelle condizioni si è realizzata. Non c’era un’unità ereditata a cui l’ettojoule corrispondesse, né un intervallo di valori che rendesse più ordinato, né un commercio che ne avesse bisogno. L’ingegneria aveva già fissato il chilo come primo gradino verso l’alto, sicché all’ettojoule è rimasto un intervallo che la comune notazione decimale gestisce benissimo da sola.

Leggerne uno richiede dunque una sola moltiplicazione. Cento ettojoule sono dieci chilojoule; quattro ettojoule sono 400 joule. La forma in joule è quella che useranno le specifiche moderne, i rapporti di laboratorio e le schede tecniche, sicché convertire a vista tiene la cifra coerente con tutto ciò che le sta stampato attorno.

Un ettojoule equivale a 100 joule, a circa 23,9 calorie o a circa 0,0278 wattora.