Conversione da Chilojoule a Millijoule

Informazioni sul Chilojoule (kJ)

Il chilojoule è un’unità di energia pari a 1000 joule. Il suo simbolo è kJ. È l’unità di lavoro dell’etichettatura nutrizionale in gran parte del mondo fuori dal Nord America, e la scala naturale delle reazioni chimiche, degli urti meccanici e delle piccole quantità di energia immagazzinata.

L’etichettatura alimentare è dove la maggior parte delle persone lo incontra. La normativa dell’Unione europea impone di dichiarare l’energia in chilojoule con le chilocalorie a fianco, e Australia e Nuova Zelanda usano i soli chilojoule. Una fetta di pane ne contiene circa 300, una banana circa 400, e il fabbisogno quotidiano va da circa 8000 a 10 500. Le cifre superano le equivalenti in chilocalorie di un fattore 4,184, ed è per questo che le due scale raramente si confondono una volta viste affiancate.

La chimica lo ha adottato in blocco. Entalpie di reazione, energie di dissociazione di legame, energie reticolari e barriere di attivazione si tabulano in chilojoule per mole, e i numeri cadono in un intervallo comodo: rompere un tipico legame covalente semplice costa fra 150 e 500 chilojoule per mole, e la combustione del metano ne libera 890.

Gli urti meccanici stanno sulla stessa scala. Un’automobile a 50 chilometri all’ora porta circa 150 chilojoule di energia cinetica per tonnellata, un proiettile da carabina alcuni, e il pugno di un pugile circa uno. Le norme sui dispositivi di protezione specificano in chilojoule l’energia che un casco o una barriera devono assorbire, ed è ciò che rende confrontabili le classificazioni fra modelli diversi.

L’unità descrive anche l’energia immagazzinata in apparecchi troppo piccoli per i chilowattora. Il condensatore del flash di una macchina fotografica ne trattiene alcuni, una scarica di defibrillatore si aggira sui 0,2, e un ciclo di un utensile pneumatico ne consuma una manciata. La fisiologia la usa per il costo energetico del movimento, dove salire una rampa di scale costa a una persona circa 20 chilojoule.

La sua principale concorrente nell’uso pubblico è la chilocaloria, che resiste negli Stati Uniti e nel parlato quasi ovunque. Dove compaiono entrambe, il chilojoule è quello che si raccorda al resto della fisica senza fattore di conversione.

La prova dei materiali usa l’unità in modo caratteristico. La prova Charpy lascia cadere un pendolo zavorrato su una barretta intagliata e riferisce l’energia assorbita nella rottura, di norma qualche decina di joule per l’acciaio a temperatura ambiente, ma in caduta netta al calare della temperatura. Riportare quell’energia in funzione della temperatura rivela il passaggio da duttile a fragile, il punto in cui un metallo cessa di piegarsi e comincia a frantumarsi. L’indagine sulle navi Liberty che si spezzarono in due nel freddo Atlantico durante la Seconda guerra mondiale poggiò esattamente su questa misura, e le prescrizioni moderne dell’acciaio indicano ancora un’energia assorbita minima a una temperatura dichiarata.

Un chilojoule equivale a 1000 joule, a circa 239 calorie o a circa 0,278 wattora.

Informazioni sul Millijoule (mJ)

Il millijoule è un’unità di energia pari a un millesimo di joule, cioè 0,001 joule. Il suo simbolo è mJ. È la prima unità, scendendo dal joule, in cui il corpo umano smette di avvertire ciò che accade, e per questo compare ovunque una piccola quantità di energia debba essere liberata di proposito e con precisione.

La meccanica di tutti i giorni la raggiunge senza fatica. Una graffetta da un grammo, lasciata cadere da un metro, arriva con una decina di millijoule. Premere un tasto ne richiede due o tre, voltare una pagina assai meno, e la scintilla che salta da una maniglia in una giornata secca ne porta fra uno e dieci. Quest’ultima cifra sta all’incirca sulla soglia della sensazione, il che fa del millijoule la più piccola energia che una persona nota abitualmente senza che glielo dicano.

La protezione contro le esplosioni è scritta qui. L’energia minima di accensione del metano in aria è di circa 0,28 millijoule e quella del propano di circa 0,25, mentre le nubi di farina, zucchero o polvere metallica ne chiedono decine. Le norme per le zone pericolose fissano l’energia immagazzinata ammissibile di un circuito rispetto a quei valori, sicché l’intero edificio della sicurezza intrinseca poggia su grandezze di quest’ordine e non su ciò che mostra un voltmetro.

I laser medici e industriali si valutano in millijoule per impulso. Un laser a commutazione di Q usato per togliere tatuaggi o per la litotrissia consegna qualche centinaio di millijoule in pochi nanosecondi, e quella brevità estrema è ciò che converte un’energia modesta in una potenza di picco di megawatt. La capsulotomia oculistica ne usa pochi, e gli apparecchi dermatologici si dosano nella stessa unità perché a decidere l’effetto sul tessuto è la dose per impulso e non la seduta.

Anche le piccole grandezze elettriche e acustiche cadono qui. Un puntatore laser da un milliwatt emette un millijoule al secondo. Chi parla a voce alta irradia circa un millijoule di suono al secondo, e il segnalatore di un rivelatore di fumo parecchi. Un condensatore da un microfarad caricato a cinquanta volt immagazzina 1,25 millijoule, ed è il tipo di cifra stampata su circuiti di flash, moduli di accensione e otturatori fotografici.

Sopra subentra il joule e gli effetti diventano palesemente meccanici; sotto subentra il microjoule e gli effetti diventano invisibili. Ciò fa del millijoule il confine pratico della percezione, e spiega perché limiti di sicurezza, soglie di sensibilità e prescrizioni di dose si fermino così spesso a tre decimali anziché scendere oltre.

Un millijoule equivale a 0,001 joule, a circa 0,000239 calorie o a circa 0,000000278 wattora.