joule

Enheten joule er avledet av de grunnleggende SI-enhetene kilogram, meter og sekund:

\(J = \frac{kg \cdot m^{2}}{s^{2}} = W \cdot s = N\cdot m = C \cdot V \)

der kg er symbol for kilogram, m er meter, s er sekund, W er watt, N er newton og C er coulomb.

En joule kan også defineres som:

• den kinetiske energien som en masse på 2 kg har når den beveger seg med en fart på 1 m/s
• den energien som kreves for å produsere en watt i løpet av ett sekund
• den energien (arbeid) som kreves for å overvinne en kraft på 1 newton over en avstand på 1 meter
• den energien som kreves for å flytte en elektrisk ladning på 1 coulomb gjennom en potensialdifferanse på 1 volt

Selv om enheten joule er etablert som en ISO-standard, blir flere av de eldre enhetene fremdeles brukt. Det gjelder særlig enhetene kalori (cal) og British thermal unit (Btu), som i særlig grad brukes om varmeenergi, og tonn oljeekvivalent (toe) og multipler av watttime (Wh), som brukes mye i internasjonal energistatistikk.

• 1 cal = 4,1868 joule
• 1 Btu = 1,055 056 kilojoule
• 1 toe = 41,868 gigajoule (avvikende standarder forekommer)
• 1 Wh = 3 600 joule

Tonn oljeekvivalent (toe) blir ofte foretrukket i energistatistikk fordi olje i lang tid har vært den viktigste energibæreren, og forbruket av energi målt i toe gir dermed et mer konkret bilde av hva en gitt energimengde representerer hvis alt forbruk skal dekkes med bruk av olje.

Energiforbruk oppgitt i antall wattimer (Wh) blir også i noen tilfeller en mer nærliggende og håndgripelig enhet, fordi måling av energimengder ofte tar utgangspunkt i hvilken effekt energien omsettes i. Energi er produktet av effekt og tid (J = W · s), men siden tiden oftest måles i timer, foretrekkes wattimer (Wh) fremfor wattsekund (Ws).

Eksempel: Med et effektforbruk på 1 kW som varer i en time blir energiforbruket 1 kWh, som tilsvarer 3,6 megajoule (3,6 · 10⁶ J).

Joule brukes ofte sammen med SI-prefikser for å danne større enheter:

• SI-systemet
• energi
• målenhet