Sous forme d’équation, cela peut être exprimé comme suit :
Joule (J) =Newton (N) × Mètre (m)
Il est important de noter que le joule mesure l’ampleur de l’énergie, sans préciser la nature ou le type d’énergie impliquée. L'énergie peut exister sous diverses formes, telles que la chaleur, la lumière, l'énergie potentielle, l'énergie cinétique, etc. Les Joules sont utilisés pour quantifier uniformément toutes ces formes d’énergie.
Voici quelques exemples de quantités d’énergie exprimées en joules :
1. Une personne soulève verticalement un objet de 10 kilogrammes sur une hauteur de 2 mètres contre la force de gravité. Le travail effectué pour soulever l'objet est de 200 joules (10 kg × 9,8 m/s² × 2 m).
2. Une ampoule consomme 60 watts de puissance et fonctionne pendant 1 heure. L'énergie totale consommée par l'ampoule est de 216 000 joules (60 J/s × 3 600 s).
3. Une voiture en mouvement pesant 1 000 kilogrammes se déplace à une vitesse de 20 mètres par seconde. L'énergie cinétique de la voiture est de 200 000 joules (1/2 × 1 000 kg × (20 m/s)²).
Concrètement, un joule représente une quantité d’énergie relativement faible. Par exemple, un joule équivaut à peu près à l’énergie nécessaire pour soulever une petite pomme d’environ un dixième de mètre contre la force de gravité. En revanche, les valeurs d'énergie plus grandes sont souvent exprimées en kilojoules (kJ) ou en mégajoules (MJ) pour désigner respectivement des milliers ou des millions de joules.
Comprendre et mesurer l'énergie en joules est fondamental dans divers domaines scientifiques, tels que la physique, l'ingénierie et la thermodynamique. Il permet une quantification et une comparaison précises des transferts d’énergie et nous permet de quantifier et d’analyser avec précision les phénomènes énergétiques.
