En esta definición, al ser tan específica, no se consideran tipos deresistencia como el roce delaire.
Su símbolo esJ, con mayúscula y sin punto,[5] 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 unacarga de unculombio a través de unatensión (diferencia de potencial) de unvoltio. Es decir, unvoltio-culombio (V·C). Esta relación se puede utilizar, a su vez, para definir la unidad voltio.[6]
El trabajo necesario para producir unvatio depotencia durante un segundo. Es decir, unvatio-segundo (W·s). Esta relación es, además, utilizable para definir el vatio.
Como todas las unidades del SI que llevan el nombre de una persona, su símbolo comienza con una letra mayúscula (J), pero cuando se escribe completo, sigue las reglas de mayúsculas de un sustantivo común; es decir, "joule" se escribe con mayúsculas al principio de una frase y en los títulos, pero por lo demás va en minúsculas.
Una unidad de calor de este tipo, si resulta aceptable, podría llamarse, con gran propiedad, Joule, en honor del hombre que tanto ha contribuido al desarrollo de la teoría dinámica del calor.[11]
En el segundo Congreso Internacional de Electricidad, celebrado el 31 de agosto de 1889, se adoptó oficialmente el joule junto con elvatio y elcuadrante (más tarde rebautizado comohenry).[12]Joule murió ese mismo año, el 11 de octubre de 1889.En el cuarto congreso (1893), se definieron el "amperio internacional" y el "ohmio internacional", con ligeros cambios en las especificaciones para su medición, siendo el "joule internacional" la unidad derivada de ellos.[13]Actas del Congreso Eléctrico Internacional. Nueva York: Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos. 1894.</ref>.
En 1935, laComisión Electrotécnica Internacional (como organización sucesora del Congreso Eléctrico Internacional) adoptó el " sistema Giorgi", que al asumir un valor definido para laconstante magnética también implicaba una redefinición del joule. El sistema Giorgi fue aprobado por elComité Internacional de Pesas y Medidas en 1946. El joule ya no se definía basándose en la unidad electromagnética, sino como la unidad detrabajo realizado por una unidad de fuerza (en aquel momento aún no se llamabanewton)en una distancia de 1metro. El joule se concibió explícitamente como la unidad de energía que se utilizaría tanto en contextos electromagnéticos como mecánicos.[14] La ratificación de la definición en la novenaConferencia General de Pesas y Medidas, en 1948,añadió la especificación de que el joule también debía preferirse como unidad decalor en el contexto de lacalorimetría, desaprobando así oficialmente el uso de lacaloría.[15] Esta definición fue la precursora directa del joule tal y como se adoptó en el modernoSistema Internacional de Unidades en 1960.
La definición del joule como J = kg⋅m2⋅s-2 ha permanecido inalterada desde 1946, pero el joule como unidad derivada ha heredado cambios en las definiciones delsegundo (en 1960 y 1967), elmetro (en 1983) y elkilogramo (en 2019).
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:[16]
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.
Múltiplos del Sistema Internacional para julio (J)
Submúltiplos
Múltiplos
Valor
Símbolo
Nombre
Valor
Símbolo
Nombre
10−1 J
dJ
decijulio
101 J
daJ
decajulio
10−2 J
cJ
centijulio
102 J
hJ
hectojulio
10−3 J
mJ
milijulio
103 J
kJ
kilojulio
10−6 J
µJ
microjulio
106 J
MJ
megajulio
10−9 J
nJ
nanojulio
109 J
GJ
gigajulio
10−12 J
pJ
picojulio
1012 J
TJ
terajulio
10−15 J
fJ
femtojulio
1015 J
PJ
petajulio
10−18 J
aJ
attojulio
1018 J
EJ
exajulio
10−21 J
zJ
zeptojulio
1021 J
ZJ
zettajulio
10−24 J
yJ
yoctojulio
1024 J
YJ
yottajulio
10−27 J
rJ
rontojulio
1027 J
RJ
ronnajulio
10−30 J
qJ
quectojulio
1030 J
QJ
quettajulio
Los prefijos más comunes de la unidad están ennegritas.
Esta unidad delSistema Internacional es nombrada así en honor aJames Prescott Joule. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra delsímbolo se escribe conmayúscula (J), en tanto que su nombre siempre empieza con una letraminúscula (julio o joule), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.
Como resultado de esta similitud, la unidad del SI para el par es elnewton metro, que según el algebraico tiene las mismas [[análisis dimensional]|dimensiones]] que el joule, pero no son intercambiables. LaConferencia General de Pesas y Medidas ha dado a la unidad deenergía el nombre dejoule, pero no ha dado a la unidad de par ningún nombre especial, por lo que es simplemente el newton-metro (N⋅m) - un nombre compuesto derivado de sus partes constituyentes. El uso de newton-metros para el par pero joules para la energía es útil para evitar malentendidos y falta de comunicación.
La distinción puede verse también en el hecho de que la energía es una cantidadescalar - elproducto escalar de un vectorvector de fuerza y un vector de desplazamiento. Por el contrario, el par es un vector - elproducto cruzado de un vector fuerza y un vector distancia. El par y la energía están relacionados entre sí por la ecuación
dondeE es la energía,τ es (lamagnitud vectorial del) par, yθ es el ángulo barrido (enradianes). Dado que los ángulos planos son adimensionales, se deduce que el par y la energía tienen las mismas dimensiones.
Unvatio-segundo (símboloW s oW⋅s) es unaunidad derivada deenergía equivalente al julio.[18] El vatio-segundo es la energía equivalente a la potencia de unvatio sostenido durante unsegundo. Aunque el vatio-segundo es equivalente al joule tanto en unidades como en significado, hay algunos contextos en los que se utiliza el término "vatio-segundo" en lugar de "joule", como en la clasificación de losflashes electrónicos fotográficos.[19]
El julio es unaunidad de energía muy pequeña para la vida corriente. Aproximadamente, un julio es la cantidad de energía necesaria para levantar 0,1 kg una altura de 1 metro en la superficie terrestre.[20] Una patada de un deportista puede tener una energía de unos 200 J; una bombilla (de cualquier tipo) de 20 W encendida durante 8 horas gasta unos 600 000 J; y el consumo eléctrico de una familia media durante un mes puede ser de 1 000 000 000 J (unos 278 kWh).
↑The American Heritage Dictionary, Second College Edition (1985). Boston: Houghton Mifflin Co., p. 691.
↑McGraw-Hill Dictionary of Physics, Fifth Edition (1997). McGraw-Hill, Inc., p. 224.
↑Siemens, Cal Wilhelm (Agosto 1882).«Informe de la 52ª Reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia». Southhampton. pp. 1-33. «La unidad de calor se ha tomado hasta ahora de diversas maneras como el calor necesario para elevar una libra de agua en el punto de congelación a 1° Fahrenheit o Centígrado, o, de nuevo, el calor necesario para elevar un kilogramo de agua 1° Centígrado. La inconveniencia de una unidad tan arbitraria es lo suficientemente evidente como para justificar la introducción de una basada en el sistema electromagnético, a saber, el calor generado en un segundo por la corriente de un Ampère que fluye a través de la resistencia de un Ohm. En medida absoluta, su valor es de 107 unidades C.G.S., y, suponiendo que el equivalente de Joule sea 42.000.000, es el calor necesario para elevar 0 238 gramos de agua 1° Centígrados, o, aproximadamente, la1⁄1000ésima parte de la unidad arbitraria de una libra de agua elevada 1° Fahrenheit y la1⁄4000ésima parte del kilogramo de agua elevado 1° Centígrados. Tal unidad de calor, si se encuentra aceptable, podría con gran propiedad, creo, ser llamado el Joule, después de que el hombre que ha hecho tanto para desarrollar la teoría dinámica del calor.»
↑Ristinen, Robert A., and Jack J. Kraushaar. Energy and the Environment. 2nd ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2006.
↑PASTOR, ANDREA; ESCOBAR, DIONISIO; MAYORAL, ESTHER; RUIZ, FRANCISCO (2015).Ciencias aplicadas II. Ediciones Paraninfo, S.A.ISBN978-84-283-3741-0. Consultado el 25 de noviembre de 2019.
