Joule (J) ist die internationale Einheit für Energie. Internationale Einheiten heißen auch SI-Einheiten. Vielleicht erinnern Sie sich jetzt dunkel an den Physikunterricht? Hier kommt in jedem Fall ein kleiner Auffrischer darüber, was Joule bedeutet und wo die Einheit genutzt wird.
Wofür steht die Einheit Joule?
Die Definition von der Maßeinheit Joule ist folgende: Wenn ein Newton (N) über die Strecke von einem Meter (m) ausgeübt wird, ist die aufgewandte Energie ein Joule (J). Bei einer Leistung von einem Watt (W) in einer Sekunde (s), beträgt die Energie ebenfalls ein J. Darum ist ein Joule auch eine Wattsekunde (Ws). Die Formel lautet:
1 J = 1 N x m = 1 W x s = 1 kg m^2/s^2
Hier einige Beispiele, was ein Joule Energie verrichten kann. Ein Joule (J) kann
- eine Tafel Schokolade einen Meter anheben.
- einen Körper mit einem Gewicht von 2 Kilogramm auf die Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde beschleunigen.
- eine Wattsekunde (Ws) Energie produzieren, das bedeutet für eine Sekunde ein Watt erzeugen.
- eine Voltamperesekunde antreiben, das bedeutet für eine Sekunde eine elektrische Spannung von einem Volt erzeugen.
- ein Gramm Wasser um 0.239 Kelvin erwärmen. Mehr über Kelvin gibt es hier. Hier steht Joule dann für eine Wärmemenge.
Da diese Leistung recht gering ist, gibt es auch die Einheit Kilojoule, die für 100 Joule steht. Jouke kann verschiedene Energieformen messen. Es weist auf die Leistung hin, die durch Energie erreicht wird.
Joule Zur Messung von Energie
James Prescott Joule erfand die Einheit Joule. 1882 wurde die Einheit beim internationalen Elektrizitätskongress vorgeschlagen, um das praxisnahe Einheitensystem zu ergänzen. So waren Ohm, Ampere, Volt, Coulomb und Farad bereits anerkannt, um Energiemengen zu messen. 1989 wurde Joule als Einheit dann auch anerkannt. Neben Watt und Henry wurde es zur Einheit für Energie. Das Joule hat sich dann bis heute über jeden Elektrizitätskongress hinweg gehalten. Es wird zwischen dem internationalen Joule und dem ursprünglichen Joule unterschieden. Das neuere, internationale Joule definiert sich nicht mehr über Ampere sondern über Kilogramm, Sekunde und Meter. Somit ist die Einheit eine SI-Einheit, also eine internationale Einheit der Physik und Elektrotechnik.
Aussprache der Einheit
Da James Prescott Joule Brite war, spricht man die Einheit Joule mit dem J aus dem Englischen aus, also [dschul]. International gibt es allerdings Abweichungen. Der Name Joule kommt ganz einfach vom Nachnamen des Mannes, der Joule patentierte. Der Erfinder der Einheit ist übrigens nicht der einzige Brite, der diesen Nachnamen trägt.
Verwandte Einheiten
Joule (J) lässt sich in viele verschiedene Einheiten umrechnen. Im Englischen heißen diese Gleichungen "Joule's equivalent". MJ steht hierbei für Megajoule. Einheiten für Energie sind:
1 MJ = 0,277777...
kWh1 kWh = 3,6 MJ
Einheiten für elektrische Energie sind:
1 Voltamperesekunde = 1 J
1 Voltamperestunde = 3,6 kJ
1 Kilovoltamperestunde = 3,6 MJ
Einheiten für die elektrische Blindenergie sind:
1 Varsekunde (vars) = 1 J
1 Varstunde (varh) = 3,6 kJ
1 Kilovarstunde (kvarh) = 3,6 MJ
Diese Einheiten können hilfreich zur Umrechnung sein, wenn Sie in der Praxis die Einheit Joule nutzen. Im Alltag wird diese Umrechnung aber meist durch Physiker und Physikerinnen genutzt. Auch in der Elektrotechnik ist der Energieverbrauch in Joule relevant. Verschiedene elektrische Systeme lassen sich gut durch die universale Einheit Joule vergleichen. Außerdem finden Sie die Einheit Joule auch auf Lebensmittelverpackungen neben der Kalorienangabe. 1 Kalowie entspricht hierbei 4,184 Joule.
Fazit
Joule ist bis heute eine wichtige Einheit für Energieformen. Das Kurzzeichen J steht in physikalischen Kontexten für Joule. Joule ist eine der Basiseinheiten in der Physik, darum ist es sinnvoll, diese Einheit zu kennen. Joule kann sowohl Bewegungen, Energie in der Kilowattstunde, als auch Wärmeenergie messen. Es gibt verschiedene Größen der Einheit: Joule (J), Kilojoule (kJ) und Megajoule (MJ). Joule lässt sich in viele verschiedene Einheiten umrechnen.
