Joule
Joule (J) is de internationale eenheid voor energie.
Joule is vernoemd naar James Prescott Joule, een Brits natuurkundige.
In dit dossier wordt het volgende behandeld:
- Wat één Joule is
- Gebruik van voorbeelden van Joule
- Hoe je Joule kunt omrekenen naar kWh of elektronvolt (eV)
We duiken er direct in.
Wat is één Joule?
1 joule wordt gedefinieerd als de energie die nodig is om een bepaalde massa te verplaatsen met een kracht van 1 Newton over een afstand van 1 meter.
1 Joule is dus 1 Wattseconde.
Gebruik
In de energiewereld wordt Joule veel gebruikt. Met name om de capaciteit aan te geven van energiecentrales of elektrische apparaten.
Maar omdat Joule een erg kleine hoeveelheid is, wordt meestal gebruik gemaakt van kilowattuur (kWh), kilojoule (kJ) of megajoule (MJ).
| Term | Hoeveelheid |
|---|---|
| Kilojoule | 1.000 Joule (1 duizend) |
| Megajoule | 1.000.000 Joule (1 miljoen) |
| Gigajoule | 1.000.000.000 Joule (1 miljard) |
Voorbeelden
- Een lamp met een vermogen van 40 watt verbruikt in 1 seconde 40 Joule aan elektrische energie.
- Het drinken van een biertje levert het lichaam zo’n 100 kilocalorieën aan energie op. Dit is gelijk aan 418,68 kilojoule (kJ)
- Om een middelgrote tomaat 1 meter in de licht te tillen heb je ongeveer 1 Joule energie nodig.
Van Joule naar kWh
Als we weten hoeveel Joule (J) een bepaald apparaat per tijdseenheid verbruikt kunnen we uitrekenen wat het verbruik (in kilowattuur (kWh) van het apparaat is.
- Energie (kWh) = energie apparaat (J) / (3.600 x 1.000)
3.600 staat voor het aantal seconden in een uur. 1.000 is om de conversie te maken van Watt naar kilowatt. 1 kWh komt dus neer op 3.600.000 J, ofwel 3.600 kJ.
Voorbeeld
Een lamp die 85.000 Joule aan energie heeft verbruikt, heeft:
- 85.000 / 3.600.000 = 0,024 kWh verbruikt
Van Joule naar elektronvolt (eV)
Een elektronvolt is de energie overeenkomt met het doorlopen van een spanningsverschil van 1 Volt door een elektron.
- 1 eV = 1,602 x 10-19 J
En omgekeerd:
- 1 J = 6.242 × 1018 eV of 6.242 × 1012 MeV (megaelektronvolt)
Weet je het aantal eV en wil je het aantal Joule weten?
Dan doe je de volgende rekensom toepassen:
- J = eV x 1,602 x 10-19
Weet je het aantal joule, maar wil je het aantal elektronvolt weten?
Dan kun je de volgende rekensom toepassen:
- eV = J / 1,602 x 10-19
Voorbeeld
Bij een kernsplijtingsreactie van een Uranium isotoop komt een energie vrij van 185 MeV.
Hoeveel Joule is dit?
- 1 MeV staat gelijk aan 1,602 x 10-13 J
- 185 x 1,602 x 10-13 = 2,964 x 10-11 J
Verbruik en vermogen
Energie en vermogen staan in nauw verband met elkaar. Vermogen is de hoeveel energie die per tijdseenheid (kan) geleverd worden.
- 1 Watt = 1 Joule energie per seconde
Een apparaat met een vermogen van 20 Watt (W) verbruikt per seconde 20 Joule.
Via Energievergelijk kun je het stroomverbruik van diverse elektrische apparaten berekenen.
Voorbeeld
Als we weten in welk tijdsbestek de energie is geleverd, kunnen we het vermogen uitrekenen. Stel dat de lamp in 2 uur 85.000 Joule aan energie heeft verbruikt dan is het vermogen:
- 85.000 Joule / 7.200 seconden = 11,8 J/s = 11,8 Watt
Stuur ons een bericht
