Joule (J)

Joulen är SI-enheten för energi, arbete och värme. Beteckningen är J. En joule är det arbete som uträttas när en kraft på en newton flyttar sin angreppspunkt en meter, och lika mycket den energi som avges när en watts effekt flödar under en sekund.

Den likheten är skälet till att enheten finns. Före artonhundratalet betraktades värme och mekaniskt arbete som skilda ting mätta i skilda enheter, värme i kalorier och arbete i fotpund. James Prescott Joule ägnade år åt att visa att en bestämd mängd mekaniskt arbete alltid ger samma mängd värme, mest känt genom att röra vatten med ett skovelhjul drivet av fallande vikter och mäta temperaturhöjningen. Att fastställa den växelkursen, värmets mekaniska ekvivalent, förenade mekaniken och termodynamiken till ett enda ämne.

Eftersom den definieras genom basenheterna binder joulen samman allt. Den är en newtonmeter, en wattsekund, en coulombvolt och ett kilogram meter i kvadrat per sekund i kvadrat, och var och en av dessa former förekommer i bruk beroende på vilken gren av fysiken som talar. Elektrisk, mekanisk, termisk och kemisk energi räknas alla i samma enhet, vilket är det som över huvud taget gör energibokföring över ett helt system möjlig.

Skalan är på ett användbart sätt i mänsklig storlek. Att lyfta ett äpple en meter kostar ungefär en joule. Ett hjärtslag förbrukar ungefär en joule. Att tappa en lärobok från ett skrivbord frigör ett tiotal. Under det blir joulen otymplig och de prefixförsedda enheterna tar över; över det gör kilojoulen och megajoulen detsamma.

Livsmedels energi mäts egentligen i joule, och märkningen i Australien, Nya Zeeland och Europeiska unionen anger kilojoule vid sidan av eller i stället för kalorier. Kalorin lever kvar i allmänt bruk mest av vana, och omräkningen, en kalori lika med 4,184 joule, är fastlagd genom definition och inte uppmätt.

Näringslära, ballistik, batterikapacitet, lasereffekt, sprängverkan och den energi ett jordskalv frigör anges alla i joule eller dess multiplar, vilket gör det möjligt att jämföra storheter från helt olika områden direkt.

En joule motsvarar en newtonmeter, en wattsekund, ungefär 0,239 kalorier eller cirka 0,000278 wattimmar.

Omvandlingstabell för Joule