James Prescott Joule (1818 − 1889), Bild rechts, britischer Physiker, Autodidakt und Brauereibesitzer, hat mit seinen Arbeiten in der Mitte des 19. Jahrhunderts wesentlich zur Etablierung des Energiebegriffs beigetragen. Die international gültige Einheit der Energie trägt seinen Namen: 1
Joule [J] = 1 Wattsekunde [Ws] = 1 VAs = 1 N m = 1 kg m2 s−2. Die Leistungseinheit Watt [W] ist nach James Watt und die Krafteinheit Newton [N] nach Isaac Newton benannt. Mit 1 J kann man auf der Erde einen 100 g schweren Apfel auf die Höhe von etwa 1 m anheben. Die Einheiten der Energie und der elektrischen Leistung haben als Faktoren Kilo (k=103), Mega (M=106), Giga (G=109), Tera (T=1012), Peta (P=1015), Exa (E=1018). Die Leistungseinheit Watt wird zur Energieeinheit Joule durch Multiplikation mit Sekunde [s], Stunde [h] oder Jahr [a], siehe unten. Zum Beispiel ist 1 kWh [Kilowattstunde] = 3,6 MJ. Mit 1 kWh kann man etwa 10 Liter Wasser von 20 °C auf den Siedepunkt von etwa 100 °C erhitzen. Weitere Maßeinheiten der EnergieDas "Système International d'Unités (SI) definiert die für den Gebrauch in Wissenschaft und Technik in Deutschland und anderen Ländern gesetzlich vorgeschriebenen sogenannten SI-Einheiten. Neben diesen Einheiten ist noch eine Vielfalt historisch entstandener Einheiten in Gebrauch. Die Steinkohleeinheit (tSKE) heißt englisch tce = ton of coal equivalent, und 1 tSKE entspricht genau 8,141 MWh. Die Verbrennung von 1 kg Steinkohle erzeugt demnach die gleiche Wärmemenge wie eine elektrische Heizung mit 8,141 kWh. Die Rohöleinheit (tRÖL) heißt englisch toe, ton of oil equivalent, und 1 tRÖL entspricht genau 11,63 MWh. Es gelten folgende Umrechnungen: 1850 wurde festgelegt, dass die Wärmemenge von einer Kilokalorie [1 kcal] ein Kilogramm Wasser um 1 °C erwärmt. Kalorie bzw. Kilokalorie [cal bzw. kcal] waren danach bis 1948 gesetzliche Einheiten. Sie sind auch heute noch (meist mit der oben für die internationale Kalorie angegebenen Umrechnung) neben dem Joule als Maßeinheit für die Wärmemenge im Gebrauch. Vervielfachung von Maßeinheiten
Die Tonne (1 t = 1000 kg = 1 Mg) ist zwar keine SI-Einheit, aber als gesetzliche Einheit zugelassen. Die SI-Einheit Mg (Megagramm) wird für diese Masse selten verwendet. Mit der Tonne sind auch die Massen dt (Dezitonne, ehemals Doppelzentner dz), kt (Kilotonne) und Mt (Megatonne) verbunden. Multiplikation von Leistungs- mit ZeiteinheitenDie Leistungseinheit Watt (mit den oben genannten Vielfachen) ergibt durch Multiplikation mit einer Zeiteinheit eine Energieeinheit, z. B. ist 1 Ws = 1 J. Sehr gebräuchlich ist die Kilowattstunde: 1 kWh = 3600 kWs = 3,6 MJ. Neben der Sekunde [s] und der Stunde [h] wird das Gregorianische Jahr [a] mit 1 a = 365,2425 d = 31 556 952 s als Zeiteinheit verwendet. Damit ergibt sich zum Beispiel die Einheit Megawattjahr mit 1 MWa = 31,557952 TJ [Terajoule]. Der jährliche Verbrauch von 1tRÖL (1 toe / a) ergibt einen täglichen Verbrauch von etwa 31,84 kWh / d. Der Verbrauch von 1 GJ / a ergibt etwa 0,7605 kWh / d. Umrechnung von EnergieeinheitenObige Angaben ermöglichen die Umrechnung von Energieeinheiten mit dem Taschenrechner. Wer sich dieser Mühe nicht unterziehen will, kann zahlreiche "Umrechner" im Internet nutzen. Angebote gibt es z. B. von International Energy Agency, Robert Fogt und unitconversion.org. Wie viel kW ist ein kJ?Umrechnungsfaktoren verschiedener Energieeinheiten. Wie viel sind 1000 Watt in Joule?1 Kilojoule sind 1000 Joule (J) oder 1000 Wattsekunden (Ws).
Wie viel Joule sind 2000 Watt?1 Watt ist gleich 1 Joule pro Sekunde (J/s).
Wie rechnet man in Joule um?Das Joule (nach James Prescott Joule), Einheitenzeichen J, ist die SI-Einheit der Energie. In Basiseinheiten ausgedrückt gilt 1J=1kg⋅m2s2. In der Mechanik betrachtet man die Arbeit W, wenn eine Kraft von 1 N entlang einer Strecke von 1 m wirkt, es ist dann 1 Nm = 1 J.
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