Omrekenen van Microjoule naar Kilojoule

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 Kilojoule (kJ)

De kilojoule is een energie-eenheid gelijk aan 1000 joule. Het symbool is kJ. Zij is de werkeenheid van de voedingswaardevermelding in het grootste deel van de wereld buiten Noord-Amerika, en de natuurlijke schaal voor chemische reacties, mechanische botsingen en kleine hoeveelheden opgeslagen energie.

De voedseletikettering is waar de meeste mensen haar tegenkomen. Voorschriften van de Europese Unie eisen dat energie in kilojoule wordt vermeld met kilocalorieën ernaast, en Australië en Nieuw-Zeeland gebruiken enkel kilojoule. Een snee brood bevat ruwweg 300 kilojoule, een banaan ongeveer 400, en de dagelijkse behoefte loopt van ongeveer 8000 tot 10 500. De getallen overtreffen hun tegenhangers in kilocalorieën met een factor 4,184, en daarom worden de twee schalen zelden verward zodra men ze naast elkaar ziet.

De scheikunde heeft haar volledig overgenomen. Reactie-enthalpieën, bindingsdissociatie-energieën, roosterenergieën en activeringsbarrières worden in kilojoule per mol getabelleerd, en de getallen vallen handig uit: een gewone enkelvoudige covalente binding verbreken kost tussen 150 en 500 kilojoule per mol, en de verbranding van methaan maakt er 890 vrij.

Mechanische botsingen liggen op dezelfde schaal. Een auto bij 50 kilometer per uur draagt ongeveer 150 kilojoule bewegingsenergie per ton, een geweerkogel enkele, en de vuistslag van een bokser ongeveer één. Normen voor beschermingsmiddelen geven in kilojoule aan welke energie een helm of een barrière moet opnemen, en dat is wat de classificaties over ontwerpen heen vergelijkbaar maakt.

De eenheid beschrijft ook opgeslagen energie in apparaten die te klein zijn voor kilowattuur. De condensator van een cameraflits houdt enkele kilojoule, een defibrillatorontlading ligt rond 0,2, en één slag van een persluchtgereedschap verbruikt een handvol. De fysiologie gebruikt haar voor de energiekosten van beweging, waarbij één trap op een mens ongeveer 20 kilojoule kost.

Haar voornaamste concurrent in publiek gebruik is de kilocalorie, die in de Verenigde Staten en in het spraakgebruik vrijwel overal standhoudt. Waar beide verschijnen, is de kilojoule degene die zonder omrekeningsfactor aansluit op de rest van de natuurkunde.

De materiaalbeproeving gebruikt de eenheid op een eigen wijze. De kerfslagproef laat een verzwaarde slinger op een ingekeepte staaf vallen en meldt de energie die het breken opnam, voor staal bij kamertemperatuur meestal enkele tientallen joule, maar scherp dalend naarmate de temperatuur zakt. Die energie tegen de temperatuur uitzetten toont de overgang van taai naar bros, het punt waarop een metaal ophoudt te buigen en begint te versplinteren. Het onderzoek naar de Libertyschepen die in de koude Atlantische Oceaan tijdens de Tweede Wereldoorlog doormidden braken steunde juist op deze meting, en hedendaagse staaleisen vermelden nog altijd een minimaal opgenomen energie bij een opgegeven temperatuur.

Eén kilojoule is gelijk aan 1000 joule, ongeveer 239 calorieën of ongeveer 0,278 wattuur.