En joule (J) är den härledda enheten för energi i det internationella enhetssystemet (SI). Det definieras som mängden energi som överförs eller arbete som utförs när en kraft på en newton appliceras över ett avstånd av en meter i kraftens riktning.

I ekvationsform kan det uttryckas som:

Joule (J) =Newton (N) × Meter (m)

Det är viktigt att notera att joule mäter energins storlek, utan att specificera vilken typ av energi som är involverad. Energi kan finnas i olika former, såsom värme, ljus, potentiell energi, kinetisk energi med mera. Joule används för att kvantifiera alla dessa energiformer enhetligt.

Här är några exempel på energimängder uttryckta i joule:

1. En person lyfter ett föremål på 10 kilo vertikalt över en höjd av 2 meter mot tyngdkraften. Arbetet med att lyfta föremålet är 200 joule (10 kg × 9,8 m/s² × 2 m).

2. En glödlampa förbrukar 60 watt och fungerar i 1 timme. Den totala energin som glödlampan förbrukar är 216 000 joule (60 J/s × 3600 s).

3. En bil i rörelse med en massa på 1000 kilo färdas med en hastighet av 20 meter per sekund. Bilens kinetiska energi är 200 000 joule (1/2 × 1000 kg × (20 m/s)²).

Rent praktiskt representerar en joule en relativt liten mängd energi. Till exempel är en joule ungefär lika med energin som krävs för att höja ett litet äpple med ungefär en tiondels meter mot tyngdkraften. Däremot uttrycks större energivärden ofta i kilojoule (kJ) eller megajoule (MJ) för att beteckna tusentals respektive miljoner joule.

Att förstå och mäta energi i joule är grundläggande inom olika vetenskapliga områden, såsom fysik, teknik och termodynamik. Det möjliggör noggrann kvantifiering och jämförelse av energiöverföringar och låter oss kvantifiera och analysera energifenomen korrekt.