Julio (unidad)

Julio
Estándar Unidades derivadas del Sistema Internacional
Magnitud Energía, trabajo y calor
Símbolo J
Nombrada en honor de James Prescott Joule
Equivalencias
Unidades básicas del Sistema Internacional 1 J = kg· m2/ s2
Sistema CGS 1 J = 107 ergios
Unidades derivadas del SI 1 J = W· s
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El julio[2] pronunciado /ˈdʒuːl/) es la unidad derivada del Sistema Internacional utilizada para medir energía, trabajo y calor. Como unidad de trabajo, el julio se define como la cantidad de trabajo realizado por una fuerza constante de un newton durante un metro de longitud en la misma dirección de la fuerza.

En esta definición, al ser tan específica, no se consideran tipos de resistencia como el roce del aire. Su símbolo es J, con mayúscula y sin punto, como todos los símbolos de unidades del SI que derivan de nombres de persona.

La unidad julio también se puede definir como:

  • el trabajo necesario para mover una carga eléctrica de un culombio a través de una tensión (diferencia de potencial) de un voltio. Es decir, un voltio-columbio (V·C). Esta relación se puede utilizar, a su vez, para definir la unidad voltio.
  • el trabajo necesario para producir un vatio de potencia durante un segundo. Es decir, un vatio-segundo (W·s). Esta relación es, además, utilizable para definir el vatio.

Puede utilizarse para medir calor, el cual es energía cinética (movimiento en forma de vibraciones) a escala atómica y molecular de un cuerpo.

Toma su nombre en honor del físico James Prescott Joule.

Equivalencias

El julio equivale a:

Donde N representa newtons; m, metros; kg: kilogramos; s: segundos.

Un julio equivale a
1 N·m ( newton· metro)
1 W·s ( vatio· segundo)
6,2415 × 1018 eV ( electronvoltio)
1 C·V ( culombio· voltio)
0,00987 atm·L ( atmósfera· litro)
1 Pa·m3 ( pascal· metro cúbico)
0,238902957 cal ( caloría)
Equivalencias inversas
1 Wh ( vatio-hora) = 3600 J
1 kWh (kilovatio-hora) = 3,6·106 J
1 cal ( caloría) = 4,187 J
1 kcal (kilocaloría) = 1000 cal = 4187 J
1 tep ( tonelada equivalente de petróleo) = 41,84·109 J = 11 622 kilovatios-hora
1 tec ( tonelada equivalente de carbón) = 29,3·109 J = 8138,9 kilovatios-hora
1 g de TNT = 4184 J ≈ 1 kcal

Equivalencias prácticas aproximadas

Para tener una idea de la magnitud de un julio, existen varios ejemplos en la vida cotidiana que pueden aportar alguna idea de dicha cantidad de energía. Un julio es, aproximadamente, la:[3]

  • Energía necesaria para lanzar una manzana pequeña un metro hacia arriba.
  • Energía liberada cuando una manzana pequeña cae un metro hacia el suelo.
  • Energía liberada por una persona en reposo en una centésima de segundo.
  • Energía cinética (movimiento) de una bola de tenis de 56 gramos a 22 km/h ó 6 m/s.
  • Centésima parte de la energía que una persona puede recibir bebiendo una gota de cerveza.
  • Energía cinética de un humano adulto que se mueve a una velocidad de alrededor de 20 cm/s.
  • Energía necesaria para calentar un gramo de agua a 15  °C (alrededor de 288  kelvin).
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