Joule (Einheitenzeichen: J) ist die SI-Einheit der Energie, benannt nach dem Physiker James Prescott Joule. Es misst die Arbeit oder Energieübertragung, die erforderlich ist, um eine bestimmte Kraft über eine bestimmte Strecke auszuüben oder eine bestimmte Energiemenge umzusetzen.
Definition
Ein Joule entspricht der Arbeit, die geleistet wird, wenn eine Kraft von einem Newton (N) einen Körper über eine Strecke von einem Meter (m) bewegt:
1 Joule=1 Newton×1 Meter=1 Nm1\, \text{Joule} = 1\, \text{Newton} \times 1\, \text{Meter} = 1\, \text{Nm}
Alternativ kann ein Joule auch als Energie definiert werden, die durch einen elektrischen Strom von einem Ampere (A) bei einer Spannung von einem Volt (V) in einer Sekunde (s) umgesetzt wird:
1 Joule=1 Volt×1 Ampere×1 Sekunde=1 Ws1\, \text{Joule} = 1\, \text{Volt} \times 1\, \text{Ampere} \times 1\, \text{Sekunde} = 1\, \text{Ws}
Anwendungsbeispiele
Mechanische Arbeit, z. B. das Anheben eines Körpers
Wärmeenergie, z. B. in Heizsystemen oder Kälteanlagen
Elektrische Energie, z. B. Verbrauch von Geräten
Zusammenhang mit anderen Einheiten
1 Kilojoule (kJ) = 1000 Joule
1 Kilowattstunde (kWh) = 3,6 Millionen Joule
1 Kalorie ≈ 4,184 Joule
