| Referentie | Joule (J) | Decajoule (daJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4184 J | 418.4 daJ |
| An AA alkaline battery | 10000 J | 1000 daJ |
| Daily adult food intake | 8368000 J | 836800 daJ |
| One unit on an electricity bill | 3600000 J | 360000 daJ |
| A lightning strike | 1 × 109 J | 100000000 daJ |
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.
De decajoule is een energie-eenheid gelijk aan tien joule. Het symbool is daJ, en de schrijfwijze dekajoule met een k wordt eveneens aanvaard. Zij is het minst geschreven veelvoud van de joule, niet omdat de grootheid onbekend zou zijn, maar omdat deca het minst gebruikte voorvoegsel van het hele metriek stelsel is, en dat begrijpen is nuttiger dan de eenheid zelf uit het hoofd leren.
De grootheid behoort tot de aanschouwelijkste van de natuurkunde. Een pak suiker van een kilogram een meter optillen kost 9,81 joule, dus vrijwel precies één decajoule. Een hart verricht ongeveer een joule per slag, dus tien slagen. Een kogeltje uit een luchtbuks die in Groot-Brittannië zonder vergunning mag worden bezeten, draagt tot 16 joule, ruim 1,6 decajoule. Dat zijn grootheden die het lichaam rechtstreeks als inspanning begrijpt.
Deca leeft in het dagelijks leven nog maar op een handvol plaatsen voort, en vrijwel alle betreffen massa. In Oostenrijk, Polen, Hongarije en de Tsjechische landen verkopen delicatessentoonbanken nog altijd per decagram, zodat de klant twintig deca ham vraagt in plaats van tweehonderd gram. De decanewton dient om touwen en kabels te klasseren en, in Frankrijk, voor trekgewichten, omdat hij toevallig dicht bij het gewicht van een kilogram ligt.
Verder heeft het voorvoegsel eenvoudigweg verloren. De techniek is genormaliseerd op stappen van duizend, waardoor kilo pal boven de basiseenheid staat en er voor deca niets overblijft wat een getal van twee cijfers niet al beter doet. 40 joule schrijven is korter dan 4 decajoule, en het sorteert zonder hoofdrekenen correct in een tabel naast 400 joule en 4 kilojoule.
De schaal zelf is het kennen waard, ook onder een andere naam, want het is de schaal van afzonderlijke menselijke handelingen. Een bal gooien, een zware deur sluiten, een volle ketel op het vuur zetten, een boog spannen: elk daarvan kost enkele tientallen joule. Slagproeven op verpakkingen en beschermingsmiddelen worden hier eveneens vastgelegd, net als de energiegrenzen in de regels over luchtdrukwapens en industriële bevestigingsgereedschappen.
Duikt een decajoule in een document op, dan vergt omrekenen één stap in beide richtingen. Vermenigvuldig met tien voor joule, deel door honderd voor kilojoule. Beide vormen zijn exact, en de vorm in joule is degene die met elk ander getal in een hedendaagse specificatie zal kloppen.
Eén decajoule is gelijk aan 10 joule, ongeveer 2,39 calorieën of ongeveer 0,00278 wattuur.