joule

Den britiske fysikeren James Prescott Joule har gitt navn til energienheten joule.

Bildet er fra store norske leksikon 3.utgave Bind 8 side 217.
Lisens: Falt i det fri (Public domain)

Joule er en avledet SI-enhet for energi (arbeid eller varme). Symbolet for joule er J. I praksis bruker man ofte kilojoule, altså 1000 joule, med symbol kJ.

Faktaboks

Uttale

jul

Etymologi

etter den britiske fysikeren James Prescott Joule

Engelsk navn
joule
Symbol
J
Type
målenhet for energi
Verdi
1 kg⋅m²⋅s⁻²

1 kalori er lik 4,1868 joule, og 1 kilokalori er lik 4,1868 kJ.

Målenheten joule har navn etter den britiske fysikeren James Prescott Joule, og den ble definert og ratifisert som energienhet av Generalkonferansen for mål og vekt i 1948. Joule erstattet da målenheten erg, som var i bruk i CGS-systemet (1 joule = 10⁷ erg). I 1960 ble enheten tatt inn i SI-systemet.

Definisjon

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, C er coulomb og V er volt.

En joule kan også defineres som:

  • den kinetiske energien som en masse på 2 kilogram har når den beveger seg med en fart på 1 meter per sekund
  • den energien som kreves for å produsere 1 watt i løpet av 1 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

Bruk av andre enheter

Selv om enheten joule er etablert som en ISO-standard, blir flere av de eldre enhetene fremdeles brukt. Det gjelder særlig enhetene kalori (cal), som brukes om energi i mat, 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 1 time blir energiforbruket 1 kWh, som tilsvarer 3,6 megajoule (3,6 · 10⁶ J).

Multipler av joule

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

Enhet Symbol Betydning Andre energienheter
kilojoule kJ 10³ J 238,8 cal
megajoule MJ 10⁶J 0,2778 kWh = 238,8 kcal
gigajoule GJ 10⁹J 277,8 kWh = 238,8 millioner cal
terajoule TJ 10¹² J 277,8 MWh = 23,64 toe
petajoule PJ 10¹⁵ J 277,8 GWh = 23 640 toe
exajoule EJ 10¹⁸ J 277,8 TWh = 23,64 millioner toe
zettajoule ZJ 10²¹ J 277,8 PWh = 23,64 milliarder toe

Les mer i Store norske leksikon

Fagansvarlig for Mål og vekt

Knut Hofstad