Satuan energi: Apa itu joule?

Joule atau joule adalah satuan dasar Sistem Satuan Internasional yang digunakan untuk mengukur kerja, energi, dan panas . Ini umumnya dilambangkan dengan huruf « J » dan terkait dengan satuan lain, seperti newton, watt, kalori, dan elektron volt.

Satuan Joule (J): definisi

Unit ini mendapatkan namanya dari James Prescott Joule, seorang fisikawan Inggris yang memberikan berbagai kontribusi pada sains di abad ke-19. Di antara penyelidikannya, karyanya tentang termodinamika, listrik, dan energi menonjol. 

Ukuran joule atau joule ( J ) dapat dijelaskan sebagai jumlah usaha yang dilakukan oleh gaya konstan satu Newton sepanjang satu meter , dalam arah yang sama. Oleh karena itu, satu joule sama dengan:

1J = 1N. m = (Kg .m/s ² ) . m = (kg .m ² ) / s ²

Selain itu, joule dapat didefinisikan sebagai usaha yang diperlukan untuk menghasilkan satu watt atau daya selama satu detik (Ws) . Atau sebagai usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan satu coulomb melalui tegangan satu volt (VC) .

Kesetaraan Unit J dengan unit lainnya

Untuk lebih memahami terdiri dari apa unit J, kesetaraannya dengan unit lain dapat diperhitungkan. Misalnya, 1 J sama dengan:

• 0,238902957 kal (kalori)
• 1 W s (watt detik)
• 6,2415 × 1018 eV (elektronvolt)
• 1 C V (coulomb per volt)
• 1 N·m (newton per meter)
• 0,00987 atm L (atmosfer per liter)
• 1 Pa m³ (pascal per meter kubik)

Penggunaan unit J dan contohnya

Joule umumnya digunakan dalam Fisika dan Kimia untuk mengukur energi dan panas tubuh. Misalnya, dalam kehidupan sehari-hari, satu joule sama dengan:

• energi kinetik bola tenis bergerak 6 meter per detik;
• jumlah energi yang dibutuhkan untuk melempar tomat sedang satu meter,
• atau pelepasan energi yang dihasilkan dengan meledakkan tomat yang sama pada ketinggian satu meter;
• jumlah listrik yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu LED 1 W selama satu detik;
• Energi yang dilepaskan oleh seseorang saat istirahat selama seperseratus detik.

Kasus lain di mana satuan joule digunakan adalah dalam rumus  Q = P xt , di mana “Q” adalah energi atau panas yang dihasilkan (yang juga dilambangkan dengan huruf E dan dapat diukur dalam joule atau kalori), “P” adalah daya yang dikonsumsi (diukur dalam watt) dan “t” waktu yang telah berlalu (diukur dalam detik). Energi dihasilkan karena semua sistem cenderung, secara alami, mencari keadaan istirahat. Oleh karena itu, pergerakan partikelnya akan sesedikit mungkin. Karena, bahkan dalam keadaan istirahat, sistem bertukar energi dengan lingkungannya, joule dapat digunakan untuk mengukurnya. Karena merupakan satuan yang sangat kecil, kelipatan dari satuan joule biasa digunakan, seperti:

• kilojoule (kJ): 10 ³ J
• megajoule (MJ): 10 ⁶ J
• gigajoule (GJ): 10 ⁹ J
• terajoule (TJ): 10 ¹² J

Bibliografi

• Atkins. kimia fisik . 2020 (Edisi ke-9). Pan Amerika.
• Petrucci, R.H. Kimia Umum, Prinsip dan Aplikasi Modern . 2017 (Edisi ke-11). Spanyol. pearon.
• Lleó, A. & Lleó, L. Panduan besar besaran fisik dan satuannya. 2008. Spanyol. Editorial Diaz de Santos.