| Referência | Joules (J) | Decijoules (dJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4184 J | 41840 dJ |
| An AA alkaline battery | 10000 J | 100000 dJ |
| Daily adult food intake | 8368000 J | 83680000 dJ |
| One unit on an electricity bill | 3600000 J | 36000000 dJ |
| A lightning strike | 1 × 109 J | 1 × 1010 dJ |
O joule é a unidade SI de energia, trabalho e calor. O seu símbolo é J. Um joule é o trabalho realizado quando uma força de um newton desloca o seu ponto de aplicação um metro, e igualmente a energia dissipada quando um watt de potência flui durante um segundo.
Essa equivalência é a razão de ser da unidade. Antes do século XIX, o calor e o trabalho mecânico eram tratados como coisas distintas medidas em unidades distintas, o calor em calorias e o trabalho em pés-libra. James Prescott Joule dedicou anos a mostrar que uma quantidade fixa de trabalho mecânico produz sempre a mesma quantidade de calor, sobretudo agitando água com uma roda de pás movida por pesos em queda e medindo a subida de temperatura. Estabelecer essa taxa de câmbio, o equivalente mecânico do calor, uniu a mecânica e a termodinâmica numa só matéria.
Por se definir através das unidades de base, o joule liga tudo. É um newton metro, um watt segundo, um coulomb volt e um quilograma metro quadrado por segundo quadrado, e cada uma dessas formas aparece no uso corrente consoante o ramo da física que estiver a falar. As energias elétrica, mecânica, térmica e química contam-se todas na mesma unidade, o que é o que torna possível a contabilidade energética de um sistema inteiro.
A escala tem um tamanho humano útil. Levantar uma maçã um metro custa cerca de um joule. Um batimento cardíaco consome aproximadamente um joule. Deixar cair um manual de uma secretária liberta uns dez. Abaixo disso os joules tornam-se desajeitados e as unidades com prefixo assumem; acima, os quilojoules e os megajoules fazem o mesmo.
A energia dos alimentos mede-se propriamente em joules, e os rótulos na Austrália, na Nova Zelândia e na União Europeia indicam quilojoules a par das calorias ou em vez delas. A caloria sobrevive no uso geral sobretudo por hábito, e a conversão, uma caloria igual a 4,184 joules, está fixada por definição e não medida.
A nutrição, a balística, a capacidade das baterias, a saída dos lasers, a potência dos explosivos e a energia libertada por um sismo exprimem-se todas em joules ou nos seus múltiplos, o que permite comparar diretamente grandezas vindas de domínios inteiramente diferentes.
Um joule equivale a um newton metro, a um watt segundo, a cerca de 0,239 calorias ou a cerca de 0,000278 watt-horas.
O decijoule é uma unidade de energia igual a um décimo de joule, ou seja, 0,1 joules. O seu símbolo é dJ. Forma-se exatamente como o decímetro e o decilitro, e pertence legitimamente ao sistema métrico, mas escreve-se muito menos do que qualquer um deles porque a quantidade que nomeia costuma ser dada como fração decimal de joule.
A escala sente-se com facilidade. Uma maçã de cem gramas a cair dez centímetros chega com cerca de um decijoule. Uma ratoeira de mola guarda alguns, um piparote enérgico entrega perto de um, e um seixo atirado por baixo do braço leva vários. É a primeira região, a subir a partir do milijoule, em que uma pessoa sente a energia diretamente como um empurrão e não como um estalido.
A segurança dos produtos usa este intervalo mesmo quando não usa o nome. As regras sobre projéteis de brinquedo escrevem-se em joules e décimos de joule, as réplicas a ar comprimido estão limitadas a cerca de um joule em vários países, e os ensaios de impacto sobre provetes plásticos pequenos dão resultados em décimos. Os valores surgem como 0,3 J ou 0,5 J e não como 3 dJ ou 5 dJ, mas a grandeza controlada é precisamente a que o decijoule nomeia.
O prefixo deci sobreviveu noutras unidades por comodidade e não por lógica. O decilitro é medida corrente de cozinha na Escandinávia, na Suíça e em boa parte da Europa central, e o decímetro cúbico é exatamente o litro, o que enfia discretamente o prefixo numa unidade que quase toda a gente usa. O decigrama aparece na farmácia e no comércio de metais preciosos, e o decibel existe porque o bel se revelou um degrau demasiado largo para descrever o som.
Com o joule, nenhuma dessas pressões atuou. A engenharia já se fixara em prefixos que avançam de mil em mil, e a vírgula decimal faz o resto: 0,4 joules não custa mais a escrever do que 4 decijoules e cabe na mesma tabela que 40 joules ou 4 quilojoules sem mudar de unidade. Um prefixo ganha o seu lugar encurtando o que se escreve, e aqui não encurta nada.
Encontrar a unidade é, portanto, sobretudo assunto de literatura antiga, de documentos técnicos traduzidos e de material didático que percorre toda a escada dos prefixos. A conversão é imediata nos dois sentidos: multiplique por cem para obter milijoules, divida por dez para obter joules, e o valor entra tal e qual na notação que o rodeia.
Um decijoule equivale a 0,1 joules, a cerca de 0,0239 calorias ou a cerca de 0,0000278 watt-horas.