Omrekenen van 20 Microjoule naar Joule

Informatie over de Microjoule (µJ)

De microjoule is een energie-eenheid gelijk aan een miljoenste joule, dus 0,000001 joule. Het symbool is µJ. Zij is de schaal van kleine levende wezens, van korte laserpulsen en van de stroom die een sensor kwijt is aan wakker worden, en zij is de kleinste energie-eenheid die nog gebeurtenissen beschrijft die een mens zonder hulpmiddelen kan opmerken.

Hier wonen de insecten. Een vlo van een halve milligram die twintig centimeter springt, besteedt ongeveer één microjoule, en een mug in horizontale vlucht draagt er ruim een kwart van. Een gram een tiende millimeter optillen kost hetzelfde. Zulke grootheden maken de eenheid voelbaar: in beginsel niet onzichtbaar, alleen te klein om mee te tellen tenzij iets ze miljoenen keren per seconde herhaalt.

De ontstekingsveiligheid wordt in dit bereik geschreven, en de getallen bepalen hoe apparatuur gebouwd mag worden. De kleinste energie die een mengsel van waterstof en lucht ontsteekt, ligt rond 17 microjoule; voor de meeste koolwaterstofdampen gaat het om enkele honderden. Intrinsiek veilige toestellen voor raffinaderijen, graansilo's en mijnen worden gekeurd door aan te tonen dat geen enkel defect meer kan vrijgeven dan het mengsel vraagt, en daarom worden schakelingen voor gevarenzones in microjoule en niet in volt beoordeeld.

Instrumenten met gepulst licht worden vrijwel altijd in microjoule gespecificeerd. Een lidar voor voertuigen vuurt pulsen van enkele microjoule vele duizenden keren per seconde, lasermarkeersystemen gebruiken tientallen tot honderden, en femtoseconde versterkers voor microbewerking liggen aan de bovenkant van het bereik. De energie per puls bepaalt wat de bundel kan snijden, afbeelden of veilig belichten, en het gemiddelde vermogen alleen beantwoordt die vraag niet.

De elektronica met laag verbruik begroot in dezelfde termen. Een passief radiolabel oogst enkele microjoule uit het veld van de lezer en moet zijn hele uitwisseling daarbinnen afronden. Een radiomelding over korte afstand kost tientallen microjoule, het uurwerk van een kwartshorloge ongeveer één per seconde, en een temperatuursensor die wakker wordt, meet en weer inslaapt, komt soms met minder dan tien toe. De accuduur van zulke apparaten is rekenwerk in microjoule.

Erboven neemt de millijoule het over en worden de gevolgen mechanisch: een vonk die je voelt, een klik die je hoort, een klein voorwerp dat valt. Eronder neemt de nanojoule het over en worden de gevolgen optisch en elektronisch. De microjoule bezet de smalle band daartussen, en juist daarom komen zoveel vakgebieden die verder niets delen bij hetzelfde voorvoegsel uit.

Eén microjoule is gelijk aan 0,000001 joule, ongeveer 6,24 × 10¹² elektronvolt of ongeveer 2,78 × 10⁻¹⁰ wattuur.

Informatie over de Joule (J)

De joule is de SI-eenheid van energie, arbeid en warmte. Het symbool is J. Eén joule is de arbeid die wordt verricht wanneer een kracht van één newton haar aangrijpingspunt één meter verplaatst, en evenzeer de energie die wordt afgegeven wanneer één watt vermogen gedurende één seconde stroomt.

Die gelijkwaardigheid is de reden dat de eenheid bestaat. Vóór de negentiende eeuw golden warmte en mechanische arbeid als verschillende dingen, gemeten in verschillende eenheden, warmte in calorieën en arbeid in voetponden. James Prescott Joule besteedde jaren aan het aantonen dat een vaste hoeveelheid mechanische arbeid altijd dezelfde hoeveelheid warmte oplevert, het bekendst door water te roeren met een schoepenrad aangedreven door vallende gewichten en de temperatuurstijging te meten. Het vastleggen van die wisselkoers, het mechanisch warmte-equivalent, voegde mechanica en thermodynamica samen tot één vak.

Omdat zij via de basiseenheden is gedefinieerd, verbindt de joule alles. Zij is een newtonmeter, een wattseconde, een coulombvolt en een kilogram meter kwadraat per seconde kwadraat, en elk van die vormen komt in gebruik voor naargelang welke tak van de natuurkunde spreekt. Elektrische, mechanische, thermische en chemische energie worden alle in dezelfde eenheid geteld, en dat is wat energieboekhouding over een heel systeem überhaupt mogelijk maakt.

De schaal is op nuttige wijze mensgroot. Een appel één meter optillen kost ongeveer één joule. Een hartslag verbruikt ruwweg één joule. Een studieboek van een bureau laten vallen maakt er zo'n tien vrij. Daaronder wordt de joule onhandig en nemen de eenheden met voorvoegsel het over; daarboven doen de kilojoule en de megajoule hetzelfde.

De energie van voedsel wordt eigenlijk in joule gemeten, en etiketten in Australië, Nieuw-Zeeland en de Europese Unie geven kilojoules naast of in plaats van calorieën. De calorie leeft in het algemeen gebruik vooral uit gewoonte voort, en de omrekening, één calorie gelijk aan 4,184 joule, ligt bij definitie vast en is niet gemeten.

Voeding, ballistiek, accucapaciteit, laservermogen, springkracht en de energie die een aardbeving vrijmaakt worden alle in joule of veelvouden daarvan opgegeven, wat het mogelijk maakt grootheden uit volstrekt verschillende gebieden rechtstreeks te vergelijken.

Eén joule is gelijk aan één newtonmeter, één wattseconde, ongeveer 0,239 calorieën of ongeveer 0,000278 wattuur.