Was ist Joule?

Das Joule ist die SI-Basiseinheit der Energie. Es ist weltweit die Standardeinheit für Arbeit, Wärme und elektrische Energie in der Physik, Technik und wissenschaftlichen Messtechnik.

Praktische Anwendungen

Das Joule ist die SI-Einheit der Energie, die in Physik, Chemie und Ernährung (Nahrungsenergie wird in einigen Ländern in Kilojoule angegeben) verwendet wird. Elektrische Energie, mechanische Arbeit und Wärmeübertragung werden alle in Joule gemessen. Ein Joule ist die Energie zum Heben eines kleinen Apfels um etwa 1 Meter.

Geschichte

Benannt nach James Prescott Joule, dem englischen Physiker, der in den 1840er Jahren das mechanische Äquivalent der Wärme demonstrierte und zeigt, dass Wärme und mechanische Arbeit austauschbare Energieformen sind. Das Joule wurde 1960 als SI-Energieeinheit eingeführt.

Häufige Fehler

Verwechslung von Joule mit Watt — ein Joule ist eine Energieeinheit, während ein Watt eine Leistungseinheit ist (1 W = 1 J/s). Außerdem die Annahme, dass „Kalorie" und „Joule" ohne Umrechnung äquivalent sind: 1 cal = 4,184 J.

Was ist Wattstunde?

Eine Wattstunde ist eine Energieeinheit, die der Leistung von einem Watt entspricht, die eine Stunde lang aufrechterhalten wird. Es wird verwendet, um kleine Mengen des elektrischen Energieverbrauchs zu messen, insbesondere bei Batteriekapazitäten und tragbaren Elektronikgeräten.

Praktische Anwendungen

Wattstunden messen die in Batterien, kleinen Elektrogeräten und tragbaren Energiestationen gespeicherte oder verbrauchte Energie. Ein Smartphone-Akku fasst etwa 10–15 Wh; ein Laptop-Akku 40–100 Wh. Die Solarmodulleistung für kleine Anlagen wird häufig in Wh pro Tag angegeben.

Geschichte

Die Wattstunde entstand als praktische Energieeinheit im späten 19. Jahrhundert mit der Kommerzialisierung der elektrischen Energieverteilung. Sie bot eine praktische Skala zwischen dem Joule (zu klein) und der Kilowattstunde (zu groß) für alltägliche tragbare Energieanwendungen.

Häufige Fehler

Verwechslung von Wattstunden (Energie) mit Watt (Leistung). Ein Gerät mit 5 W, das 3 Stunden läuft, verbraucht 15 Wh. Außerdem werden Wh und mAh ohne Kenntnis der Spannung als austauschbar behandelt: Wh = mAh × V ÷ 1000.

Wann wird diese Umrechnung verwendet?

Stromrechnungen verwenden Kilowattstunden, während Physikberechnungen Joule verwenden. Die Umrechnung zwischen beiden ist für Energieaudits, den Vergleich von Geräteeffizienz und das Verständnis des Stromverbrauchs unerlässlich.

Rechenbeispiele

1 Joule = 0.00027778 Wattstunde

1 Wattstunde = 3,600 Joule

Joule in Wattstunde umrechnen

Um Joule in Wattstunde umzurechnen, den Wert mit 0.00027778 multiplizieren.

Um Wattstunde zurück in Joule umzurechnen, mit 3,600 multiplizieren.

Messstandards

Das Joule ist die abgeleitete SI-Einheit der Energie, definiert als ein Kilogramm mal Meter-Quadrat pro Sekunde-Quadrat (kg·m²/s²). Die Kilowattstunde, gleich genau 3,6 Megajoule, ist vom BIPM für die Verwendung neben SI-Einheiten bei der praktischen Strommessung zugelassen.

Wussten Sie?

Ein einzelner Blitz setzt etwa 1 bis 5 Gigajoule Energie frei, aber nur ein kleiner Bruchteil erreicht den Boden als elektrischer Strom. Der Großteil der Energie dissipiert als Licht, Wärme und die Schockwelle des Donners.

Schnellreferenz: Joule in Wattstunde

Joule	Wattstunde
0.1	0.00002778
0.5	0.00013889
1	0.00027778
2	0.00055556
5	0.00138889
10	0.00277778
25	0.00694444
50	0.01388889
100	0.02777778
250	0.06944444
500	0.13888889
1,000	0.27777778

Häufige Werte

	Joule	Wattstunde
Eine Nahrungskalorie (1 kcal)	4,184 Joule	1.16222222 Wattstunde
Eine AA-Batterie	9,360 Joule	2.6 Wattstunde
Einen Wasserkocher aufkochen	420,000 Joule	116.66666667 Wattstunde
Tägliche Ernährung (2000 kcal)	8,368,000 Joule	2,324.44444444 Wattstunde
1 Gallone Benzin	131,760,000 Joule	36,600 Wattstunde

Verfügbare Energie-Einheiten

Weitere Joule-Umrechnungen

Annahme: calorie = thermochemische Kalorie und therm = US-Therm.