Quilojoule (kJ)

O quilojoule é uma unidade de energia igual a 1000 joules. O seu símbolo é kJ. É a unidade de trabalho da rotulagem nutricional na maior parte do mundo fora da América do Norte, e a escala natural das reações químicas, dos impactos mecânicos e das pequenas quantidades de energia armazenada.

A rotulagem alimentar é onde a maioria das pessoas o encontra. A regulamentação da União Europeia exige declarar a energia em quilojoules com as quilocalorias ao lado, e a Austrália e a Nova Zelândia usam apenas quilojoules. Uma fatia de pão tem cerca de 300 quilojoules, uma banana cerca de 400, e as necessidades diárias vão de uns 8000 a 10 500. Os valores excedem os equivalentes em quilocalorias por um fator de 4,184, razão pela qual as duas escalas raramente se confundem depois de vistas lado a lado.

A química adotou-o por inteiro. As entalpias de reação, as energias de dissociação de ligação, as energias reticulares e as barreiras de ativação tabelam-se em quilojoules por mole, e os números caem num intervalo cómodo: quebrar uma ligação covalente simples típica custa entre 150 e 500 quilojoules por mole, e a combustão do metano liberta 890.

Os impactos mecânicos ficam na mesma escala. Um automóvel a 50 quilómetros por hora leva cerca de 150 quilojoules de energia cinética por tonelada, uma bala de espingarda alguns, e o soco de um pugilista cerca de um. As normas de equipamento de proteção especificam em quilojoules a energia que um capacete ou uma barreira deve absorver, e é isso que torna as classificações comparáveis entre modelos.

A unidade descreve também a energia armazenada em aparelhos pequenos de mais para os quilowatt-horas. O condensador de um flash de máquina fotográfica guarda alguns quilojoules, uma descarga de desfibrilhador ronda os 0,2, e um ciclo de ferramenta pneumática consome um punhado. A fisiologia usa-a para o custo energético do movimento, em que subir um lanço de escadas custa a uma pessoa cerca de 20 quilojoules.

A sua principal concorrente no uso público é a quilocaloria, que persiste nos Estados Unidos e na fala corrente quase em toda a parte. Onde ambas surgem, o quilojoule é o que liga ao resto da física sem fator de conversão.

O ensaio de materiais usa a unidade de um modo próprio. O ensaio Charpy deixa cair um pêndulo com massa sobre uma barra entalhada e comunica a energia absorvida na rotura, em geral algumas dezenas de joules para o aço à temperatura ambiente, mas caindo abruptamente à medida que a temperatura desce. Traçar essa energia contra a temperatura revela a transição de dúctil a frágil, o ponto em que um metal deixa de dobrar e passa a estilhaçar. A investigação dos navios Liberty que se partiram ao meio no frio do Atlântico durante a Segunda Guerra Mundial assentou exatamente nesta medição, e as especificações modernas do aço continuam a indicar uma energia absorvida mínima a uma temperatura declarada.

Um quilojoule equivale a 1000 joules, a cerca de 239 calorias ou a cerca de 0,278 watt-horas.

Tabela de conversão do Quilojoule