Le joule, de symbole J, est l'unité d'énergie du Système international (SI), une unité dérivée qui sert à quantifier l'énergie, le travail et la quantité de chaleur. Le joule étant une très petite quantité d'énergie par rapport à celles mises en jeu dans certains domaines, on utilise plutôt les kilojoules (kJ) ou les calories en nutrition et dans les tableaux de valeur nutritive, et le kilowatt-heure pour mesurer l'énergie électrique ou thermique.
L'unité de mesure doit son nom au physicien anglais James Prescott Joule qui a énoncé au la relation existant entre le courant traversant une résistance et la chaleur dissipée par celle-ci, appelée depuis la loi de Joule.
Définition On définit cette Unité dérivée du Système international comme étant le travail d'une force motrice d'un newton. dont le point d'application se déplace d'un mètre dans la direction de la force :
L'expression du joule en unités de base du Système international est donc le kilogramme mètre carré par seconde au carré. Il est facile de retrouver ce résultat à partir de la formule de l'énergie cinétique , étant exprimé en joules (J), en kilogrammes (kg) et en mètres par seconde (m⋅s).
Bien que le joule soit homogène au newton mètre, cette dernière appellation est réservée au moment d'une force afin que l'unité rende compte de la façon dont cette grandeur est définie. Lire l'avant-dernier paragraphe..
Équivalences Un kilojoule vaut , et une calorie dite « IT » vaut soit C'est la conversion un watt-heure = (exactement) qui a été choisie par le Comité international des poids et mesures dès 1939, et confirmée officiellement en 1948, voir aussi Calorie#Définitions actuelles (Procès-verbaux des séances, , tome XXI)...
Un watt-heure vaut et un kilowatt-heure vaut .
Autres définitions usuelles Le concept d'énergie étant utilisé dans de nombreux domaines scientifiques, un certain nombre de définitions pratiques du joule sont possibles. Par exemple, un joule est le travail fourni par un circuit électrique pour faire circuler un courant électrique d'un ampère à travers une résistance d'un ohm pendant une seconde :
Un joule est aussi l'énergie fournie par une puissance de 1 watt pendant une seconde.
Conversions
D'autres unités d'énergie sont exprimables en joules : la calorie : 1 calorie = ; la thermie : 1 thermie = . la thermie vaut 1 million de calories ; le kilowatt-heure : 1 kWh = . Le kilowatt-heure est l'énergie fournie par une puissance d'un kilowatt pendant une heure ; Le watt seconde : 1 Ws = . Le kilogrammètre : 1 kilogrammètre =
Un joule vaut exactement : 10 ergs ; 1 pascal-mètre cube.
Un joule est approximativement égal à : eV (électronvolts) ; litre-atmosphère.
+Récapitulatif 1 calorie = = 1 thermie = = 1 kWh = = 1 Ws= = 1 Ws 1 erg = = = = 1 eV = =
Multiples et sous-multiples
On n'utilise en pratique que les multiples et sous-multiples de mille en mille (préfixes milli, micro, nano pour les sous-multiples, kilo, méga, giga pour les multiples).
Sous-multiples millijoule : = microjoule : = nanojoule : =
Multiples kilojoule : = mégajoule : = gigajoule : = térajoule : = pétajoule : = exajoule : =
Le térajoule, le pétajoule et l'exajoule sont souvent utilisés dans les brochures relatives aux consommations énergétiques nationales ou mondiales. :
= . = = = (ou quadrillion Btu) =
Dans la vie courante
Dans la vie de tous les jours et approximativement :
l'énergie requise pour élever un objet de d'un mètre dans le champ de pesanteur terrestre ; l'énergie nécessaire pour élever la température d'un gramme (un litre) d'air sec d'un degré Celsius.
l'énergie requise pour élever la température d'un gramme d'eau d'.
la quantité de chaleur dégagée en dix secondes par une personne au repos ; l'énergie nécessaire à un enfant de pour grimper l'énergie consommée par une requête Google.. (un million de joules) : de chauffage par un radiateur de .
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
Catégorie:Unité d'énergie Catégorie:Unité dérivée du SI Catégorie:Unité de mécanique Catégorie:Unité de mesure nommée d'après une personne Catégorie:James Prescott Joule