Joule: Definition, Geschichte und wie die Einheit umgerechnet wird

In einer Welt, die von Innovation und Technologie angetrieben wird, ist das Verständnis von Energie eine Grundvoraussetzung für die Fortschritte in verschiedenen Bereichen. Energie ist die treibende Kraft hinter unserem täglichen Leben, von der Beleuchtung unserer Häuser bis hin zur Fortbewegung von Fahrzeugen. Eine Schlüsselfigur in der Erforschung und Entwicklung des Energiekonzepts war der Physiker James Prescott Joule. Sein Beitrag zur Thermodynamik und sein Verständnis der Energieumwandlung haben die Grundlagen für viele moderne Technologien gelegt. Lassen Sie uns einen genaueren Blick auf das Leben und die Arbeit dieses bemerkenswerten Wissenschaftlers werfen. In physikalischen Kontexten findet sich die Bezeichnung „Joule“, wenngleich diese als „Kilojoule“ auch im Bereich der Ernährung zu finden ist. Die physikalische Einheit wird aber ebenso für die Energie benutzt.

Joule: Definition der physikalischen Einheit Die Geschichte zur Einheit Joule Rechnen mit Joule

Joule: Definition der physikalischen Einheit

Die Einheit Joule wurde nach ihrem Entdecker benannt, dem englischen Physiker James Prescott Joule aus dem 189. Jahrhundert. Joule bezeichnet die Menge an Energie, die es braucht, um mit einem Kraftaufwand von einem Newton eine Distanz von einem Meter zu überwinden. Ein Beispiel: Ein Körper hat eine Masse von zwei Kilogramm. Dieser soll aus dem Ruhezustand heraus auf eine Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde beschleunigen. Dies benötigt ein Joule. Auch die Erwärmung von einem Gramm Wasser um 0,239 Grad Celsius benötigt ein Joule.

Die Geschichte zur Einheit Joule

Nachdem im Jahr 1881 der Internationale Elektrizitätskongress stattgefunden hat, auf dem ein praxisnahes System von physikalischen Einheiten für den Gebrauch in der Elektrotechnik vorgestellt worden war, schlug Carl Wilhelm Siemens im Jahr 1882 in einer Rede das Joule als Einheit für die Wärme vor.

Joule wurde nach seinem Entdecker James Prescott Joule benannt. Wirklich beschlossen wurde die Einheit aber erst im Jahr 1889, wobei die Definition des Joule über Ohm und Ampere erfolgte.

Ab 1893 gab es das internationale Joule. Danach sollte es bis 1946 dauern, bis das Joule als Einheit für die verrichtete Arbeit verwendet werden sollte.

Dies beschloss das Internationale Komitee für Maß und Gewicht. Zu diesem Zeitpunkt war zudem klar, dass ein Joule die Bewegung eines Gegenstands um einen Meter bedeuten sollte.

Endgültig zugelassen war das Joule dann ab 1971, als die EU in der EG-Richtlinie 71/354/EWG dies derart beschloss.

Die EU-Mitgliedsstaaten mussten die Einheit binnen der nächsten fünf Jahre verbindlich einführen, die Verwendung des Begriffs „Kalorie“ wurde ab 1979 parallel möglich.

Geht es um Lebensmittel, so ist ein Joule laut Lebensmittel-Informationsverordnung der physiologische Brennwert pro 100 Gramm. Meist werden die Einheiten Kalorien und Joule parallel auf Lebensmitteletiketten aufgeführt.

Rechnen mit Joule

Ein Joule entspricht einer Wattsekunde oder einem Nanometer. Werden Energie und Arbeit in physikalischen Kontexten gemessen, kommen dafür mitunter verschiedene Einheiten infrage.

Dabei gilt Joule als grundlegende Einheit in der Physik, aus verschiedenen Gründen erfolgt aber manchmal die Umrechnung in andere Einheiten.

Hier alles Wichtige zum Rechnen mit Joule:

Die Leistung von einem Watt, die eine Stunde lang erbracht wird, heißt auch Wattstunde.
Eintausend Wattstunden ergeben eine Kilowattstunde.
Bringt beispielsweise eine technische Anlage oder eine Heizung eine Wärmeenergie von 1000 Kilowatt, entspricht das einer Kilowattstunde. Dies wiederum sind 3,6 Millionen Joule.
Die Formel dafür lautet: 1000 Wattstunden x 3600 Joule = 3,6 Millionen Joule.

Joule begegnet uns nicht nur in Verbindung mit der Leistung einer Heizungsanlage, sondern wird auch bei anderen elektrischen Geräten wie dem Kühlschrank oder dem Staubsauger relevant.

Dort sind es allerdings meist Wattstunden, die angegeben werden.