Conversione da Megajoule a Millijoule

Informazioni sul Megajoule (MJ)

Il megajoule è un’unità di energia pari a un milione di joule. Il suo simbolo è MJ. È la scala alla quale l’energia smette di essere una grandezza da laboratorio e diventa qualcosa con conseguenze fisiche visibili.

Un veicolo in moto è l’ancoraggio più facile. Un’automobile familiare di 1500 chilogrammi a 100 chilometri all’ora porta circa 0,58 megajoule di energia cinetica, e in un urto tutto quanto deve andare da qualche parte. Le strutture ad assorbimento si progettano proprio attorno a questa cifra, ed è per questo che le norme di sicurezza dei veicoli fissano l’energia d’urto e non la velocità.

Anche gli esplosivi si classificano qui. Un candelotto di dinamite libera all’incirca un megajoule, e un chilogrammo di TNT circa 4,2. Poiché l’equivalente in TNT è definito e non misurato, il megajoule fa da ponte fra gli esplosivi chimici e le altre liberazioni di energia, consentendo di descrivere l’impatto di una meteora o un incidente industriale sulla stessa scala di una carica da demolizione.

L’apporto energetico quotidiano di una persona si aggira sui dieci megajoule, la stessa cifra delle 2400 chilocalorie vista dall’altro lato. Il lavoro fisico è paragonabile: una giornata di lavoro manuale al di sopra del metabolismo a riposo costa qualche megajoule, e una lunga tappa ciclistica forse quindici.

Le densità energetiche dei combustibili stanno su questa scala per unità di massa. La benzina contiene circa 46 megajoule per chilogrammo, il legno una sedicina, e una batteria moderna al litio circa 0,9. Quest’ultimo confronto, un fattore cinquanta, è l’unico numero che spiega perché gli aerei elettrici restino difficili mentre le automobili elettriche no.

I sistemi industriali e militari usano l’unità per l’energia immagazzinata e ceduta. Le prestazioni dei cannoni a rotaia e dei lanciatori elettromagnetici si citano in megajoule alla volata, l’accumulo a volano in megajoule, e allo stesso modo l’energia ceduta da un grande banco di condensatori in un esperimento di fusione.

Confrontare le tecniche di accumulo in quest’unità è istruttivo, perché i divari sono enormi. Un chilogrammo di benzina racchiude circa 46 megajoule, un chilogrammo di legno secco circa 16, e un chilogrammo di batteria agli ioni di litio soltanto circa 0,9, una cinquantina di volte meno del carburante. Quel solo rapporto spiega gran parte della difficoltà tecnica del volo elettrico e molto del peso di un’auto elettrica. Nel senso opposto, un chilogrammo di uranio 235 interamente fissionato libera circa 80 milioni di megajoule, e un chilogrammo di materia convertito interamente in energia ne darebbe 90 miliardi. L’unità copre tutto quell’arco cambiando prefisso solo poche volte.

Un megajoule equivale a un milione di joule, a circa 0,278 chilowattora o a circa 239 chilocalorie.

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.