Fisikan,joule izenekoa[1] nazioartekoSI sistemakounitate eratorri bat da,energia,lana etaberoa neurtzeko erabiltzen dena. Pertsona baten ohorez izendatutako SI sistemako beste unitateak bezala,joulearen sinboloa letra larriz idazten da ()[2][3], baina izen modura osorik idaztean, izen arrunta , letra xehez idazten da ―joule―, esaldiaren hasieran izan ezik, orduan letra larriz idazten baita..
Praktikan, joule bat energia-kantitate oso txikia denez eremu batzuetan erabiltzen diren kantitateekin alderatuta, kilojoule () multiploa erabiltzen da askotan; halaber,kaloria () eta kilokaloria () unitateak erabiltzen dira elikaduran eta nutrizio-balioa duten tauletan, etakilowatt-orduaenergia elektrikoa edotermikoa neurtzeko.
Hemeretzigarren mendearen azken partean, 1881ean,cgs unitate-sistema ofizialtzat jo zen, Nazioarteko lehenengo Biltzar Elektrikoan. Handik urtebetera, 1882n, sistema horren energia-unitate gisaerg izenekoa onartu zen. Bestalde, Wilhelm Siemens-ek, Zientziaren Aurrerapenerako Britainia Handiko Elkartearen inaugurazio-hitzaldian, ―1882ko abuztuaren 23an― beste unitate bat proposatu zuen lehen aldiz bero-unitate gisa,ampere etaohm unitate elektromagnetikoetatik eratorritakoa, erg-en baliokidea zena. James Prescott Jouleren omenez izendatu zuten unitatea, erretiroa hartu zuenean baina oraindik bizi zenean (63 urte). Siemens-i zor zaio izen hori:
«Bero-unitate horri, egokitzat hartzen bada, uste dut oso egokia izan daitekeelaJoule-ren izenaz deitzea, beroaren teoria dinamikoa garatzeko hainbeste egin duen gizakia baita.»
Nazioarteko Bigarren Biltzar Elektrikoan, 1889ko abuztuaren 31n, joulea ofizialki hartu zuten watt unitatearekin batera. Joule urte berean hil zen, 1889ko urriaren 11n. Laugarren Biltzarrean (1893), "nazioarteko amperea" eta "ohm internazionala" definitu ziren, eta horiek neurtzeko zehaztapenetan aldaketa txiki batzuk egin ziren. Eta "nazioarteko joulea" izan zen haietatik eratorritako unitatea.
Hogeigarren mendean 1935ean, Nazioarteko Batzorde Elektroteknikoak ―Nazioarteko Biltzar Elektrikoaren ondorengo erakundea― Giorgi sistema onartu zuen. Sistema horrek, konstante magnetikorako balio jakin bat bereganatuz,joule unitatea birdefinitu zuen. Giorgi sistema Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordeak onartu zuen 1946an. Baina ordurako, joulea ez zegoen zehaztuta unitate elektromagnetikoaren arabera, baizik eta 1 metroko distantzian zehar indar-unitate batek (une horretan newton izendatu gabe zegoen) egindako lan-unitate gisa.
Joulearen definizioa ――aldatu gabe egon da 1946az geroztik. Baina , unitate eratorria izanik, jouleak zenbait aldaketa jaso ditusegundoaren definizioan (1960an eta 1967an),metroarenean (1983an) etakilogramoarenean (2019an).
Zergatik aukeratu zen Joule-ren izena energia-unitatea izendatzeko?
Arrazoi nagusia izan zen berak aurkitu eta formulatu zuela energia mekanikoaren eta beroaren arteko baliokidetza. Hasteko, Joulek honako hau idatzi zuen 1943ko artikulu batean:
«Makina elektromagnetiko bat birarazteko erabiltzen den potentzia mekanikoa bero bihurtzen da, indukzio-korronteak bobinetan zehar pasatzean sortzen dena; eta, bestalde, motorraren indar eragilea bateriaren erreakzio kimikoaren beroaren kontura lortzen da, hari esker funtzionatzen baitu. »
Joule-k 1845ean erabilitako muntaia esperimentalaren eskema.
Geroago,1845ean, JoulekOn the mechanical equivalent of heat artikulua irakurri zuen British Association-ek Cambridge-n egindako bilera batean. Artikulu hartan, bere lan esperimental ezagunena azaldu zuen, soka batetik zintzilikatutako masa baten energia potentziala erabiltzean urez betetako zilindro batean murgilduta zegoen paletadun gurpil bat birarazteko, eta prozesu horretan zilindro horren tenperatura-igoera neurtuz. Horrela, beroaren baliokidea 819 oin-libra/BTU da[4] (alegia, gaur egungo unitatetan emanez, 4,41 J/cal).
Geroago,1850ean, 772,692 oin-libra/BTUko (4,159 J/cal) neurri finagoa argitaratu zuen, gaur egungo baliotik hurbilago. Gaurko ikuspegitik, lasai esan dezakegu Joulek ondo merezia izan zuela unitatearen izendapenaren ohorea.
Honelaxe definitzen da joule bat zer den: «newton batekoindarrak bere norabidean objektu batmetro batez higiaraztean egiten duenlana».[5] Definizioaren arabera, honako hau da unitate eratorri honek SI sistemako bestelako unitateen funtzioan duen konposizioa:
Beraz, honelaxe adierazten da nazioarteko SI sistemakooinarrizko unitateetan: kilogramo bider metro karratua bider segundo ber minus bi. Zer esanik ez, emaitza berbera lortzen da energia zinetikoaren formulatik, formula formula horretan energia jouletan, masa kilogramotan () eta abiadura metro segundoko unitatetan () adieraziz:Hala ere, bitxitasun modura esan dezakegu «newton metro» denominazioa ez dela jouleren kasuan erabiltzen, baizik etaindar-momentua deritzon magnitudea adierazteko gordetzen dela, izenen arteko nahastea saihesteko. Izan ere, indar momentuaren azterketa dimentsionala egitean,ikus daitekeenez, magnitude eratorri honek oinarrizko osagai berberak ditu, nahiz esanahi erabat desberdina izan.
Joule unitatea SI sistemako beste unitatetan adierazirik
Joulea unitate eratorria denez, SI sistemako beste unitate batzuen bidez ere defini daiteke. Ondoko taulan, SI sistemako beste unitate batzuen sinboloa eta izena ageri dira, ondoren joulea horiez bidez adierateko. Unitate horietako lehenengo laurak sistemako oinarrizko unitateak dira; gainerakoak eratorriak
Joulea definitzeko baliagarriak diren SI sistemako unitateak
Halaber,potentzia mekanikoa denbora-unitateko lana dela kontuan izanik, honelaxe ere defini daiteke joule bat zer den:segundo batezwatt batekopotentzia ekoizteko behar den lana.
Bestelako energia-unitateen balioak jouletan emanak
Fishbane, Paul (2008)Fisika zientzialari eta ingeniarientzat. 1. bolumena, (1.etik-21.era Gaiak) Universidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaISBN9788490820308PMC932800438.
Etxebarria Bilbao, Jose Ramon (arg.)Fisika orokorra (2. argitalpena) UEU, Bilbo (2003)ISBN9788484380450.
Marcelo Alonso, Edward J. Finn (1976).Física. Fondo Educativo Interamericano.ISBN 9686630031.