1 J in allen Einheiten
Die Werte folgen dem Umrechner oben. Eine Zeile öffnet die ausführliche Seite dieser Umrechnung.
- Kilojoule0,001 kJ
- Megajoule0,000001 MJ
- Wattstunde0,0002777778 Wh
- Kilowattstunde0,0000002777778 kWh
- Kalorie0,2390057 cal
- Kilokalorie0,0002390057 kcal
- BTU0,0009478171 Btu
- Therm0,000000009478171 th
- Billiarde BTU9,47817E-19 quad BTU
- Elektronenvolt6,24151E18 eV
Beliebte Umrechnungen
9 PaareJoule ↔ Kilowattstunde
J ↔ kWh
Kalorie ↔ Joule
cal ↔ J
Kilokalorie ↔ Kilojoule
kcal ↔ kJ
BTU ↔ Kilowattstunde
Btu ↔ kWh
Wattstunde ↔ Kilowattstunde
Wh ↔ kWh
Joule ↔ Megajoule
J ↔ MJ
Joule ↔ Therm
J ↔ th
Joule ↔ Quad BTU
J ↔ quad BTU
Elektronenvolt ↔ Joule
eV ↔ J
Einheitenleitfäden
11 EinheitenKurz erklärt: energieeinheiten und umrechnungen
Energie ist eine grundlegende physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Im Internationalen Einheitensystem ist die abgeleitete Einheit der Energie das Joule, das sich aus dem Produkt von Kraft und Weg ergibt.
Im Alltag werden ganz unterschiedliche Energieeinheiten verwendet: Kilowattstunde (kWh) auf der Stromrechnung, Kalorie beziehungsweise Kilokalorie in der Ernährung, BTU in Heizsystemen, Therm bei der Erdgasabrechnung und Elektronvolt in der Teilchenphysik.
- Physikalische Größe
- Energie (Arbeit)
- Dimensionssymbol
- [ML²T⁻²]
- Abgeleitete SI-Einheit
- Joule
- SI-Einheitensymbol
- J
- Definition des Joule
- 1 J = Verschiebung um 1 Meter mit einer Kraft von 1 Newton (1 N·m)
Was ist Energie?
Energie ist die Fähigkeit eines Körpers oder Systems, Arbeit zu verrichten. Sie kann in vielen unterschiedlichen Formen auftreten -- kinetische Energie (Bewegung), potentielle Energie (Lage), Wärmeenergie, chemische Energie und elektrische Energie; nach dem Energieerhaltungssatz kann sie von einer Form in eine andere umgewandelt werden, ihre Gesamtmenge entsteht jedoch nicht aus dem Nichts und verschwindet nicht.
Energie ist eine abgeleitete Größe; sie ergibt sich aus dem Produkt von Kraft und Weg (Arbeit) und besitzt die SI-Dimension ML²T⁻² (Masse × Länge zum Quadrat / Zeit zum Quadrat).
Die SI-Einheit der Energie: Joule
Joule ist die abgeleitete SI-Einheit der Energie und wird mit dem Symbol J dargestellt; benannt nach dem britischen Physiker James Prescott Joule aus dem 19. Jahrhundert. Ein Joule entspricht der Energie, die nötig ist, um einen Körper mit einer Kraft von 1 Newton um 1 Meter zu bewegen.
Da Joule für viele im Alltag vorkommende Energiemengen recht klein ist, werden in Technik und Alltag häufiger Vielfache wie Kilojoule (tausend Joule) und Megajoule (eine Million Joule) verwendet.
Kilowattstunde: die Einheit der Stromrechnung
Eine Kilowattstunde (kWh) ist die Energiemenge, die verbraucht wird, wenn eine Leistung von 1 Kilowatt eine Stunde lang genutzt wird, und ist weltweit die Standardeinheit bei der Stromabrechnung. 1 kWh entspricht genau 3.600.000 Joule (3,6 Megajoule).
Um den Energieverbrauch eines Elektrogeräts zu berechnen, genügt es, die Leistung (Watt) mit der Betriebsdauer (Stunden) zu multiplizieren; ein 2000-Watt-Gerät, das 3 Stunden läuft, verbraucht beispielsweise 6 kWh Energie.
Kalorie und Kilokalorie: Energie in der Ernährung
Eine Kalorie war ursprünglich definiert als die Energiemenge, die nötig ist, um die Temperatur von 1 Gramm Wasser um 1 °C zu erhöhen; 1 Kalorie entspricht genau 4,184 Joule.
Der auf Lebensmitteletiketten angegebene 'Kalorien'-Wert ist im wissenschaftlichen Sinne eigentlich eine Kilokalorie (1000 Kalorien) -- diese in der Ernährungswissenschaft übliche Bezeichnung (großgeschriebenes 'Kalorie') führt häufig zu Verwirrung; wird angegeben, ein Lebensmittel enthalte '200 Kalorien', ist tatsächlich von 200 Kilokalorien (200.000 Kalorien) die Rede. In Deutschland und der EU ist zusätzlich die Angabe in Kilojoule (kJ) auf Lebensmitteletiketten gesetzlich vorgeschrieben.
BTU und Therm: Energie in Heiztechnik und Erdgas
BTU (British Thermal Unit) ist die Energiemenge, die nötig ist, um die Temperatur von 1 Pfund Wasser um 1 °F zu erhöhen, und wird -- ursprünglich aus den USA stammend -- weltweit zur Angabe der Kapazität von Heiz- und Kühlsystemen (Klimaanlage, Heizkessel) verwendet. 1 BTU entspricht etwa 1055,06 Joule.
Therm ist eine größere, bei der Erdgasabrechnung verwendete Energieeinheit und entspricht genau 100.000 BTU. In manchen Ländern wird der Erdgasverbrauch statt in Kubikmetern direkt in Therm abgerechnet.
Elektronvolt: die Einheit der subatomaren Welt
Elektronvolt (eV) ist die kinetische Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen einer Potentialdifferenz von 1 Volt gewinnt, und ist eine extrem kleine Energieeinheit (1 eV ≈ 1,602176634 × 10⁻¹⁹ Joule).
In Teilchen- und Atomphysik werden Energien meist statt in Joule in Elektronvolt (und dessen Vielfachen keV, MeV, GeV) angegeben, da Joule auf dieser Skala zu unpraktisch kleinen Zahlen führen würde.
Das Prinzip der Energieerhaltung
Nach dem Energieerhaltungssatz, auch bekannt als erster Hauptsatz der Thermodynamik, bleibt die Gesamtenergie in einem geschlossenen System konstant; Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden.
Im Motor eines Autos wird beispielsweise chemische Energie (Kraftstoff) zunächst in Wärmeenergie und dann in mechanische Energie (Bewegung) umgewandelt; obwohl dabei ein Teil der Energie durch Reibung und Abgase in nicht nutzbare Wärme übergeht, bleibt die Gesamtenergiemenge unverändert.
Warum ist die Umrechnung zwischen Energieeinheiten wichtig?
Verschiedene Branchen bevorzugen traditionell unterschiedliche Energieeinheiten: die Elektrotechnik die Kilowattstunde, die Ernährungswissenschaft die Kilokalorie, die HLK-Branche BTU und die Erdgasbranche Therm. Eine korrekte Umrechnung zwischen diesen Einheiten ist entscheidend für Energieeffizienzvergleiche und Kostenberechnungen.
Um beispielsweise die Effizienz einer Wärmepumpe mit einem Gaskessel zu vergleichen, muss der Energieverbrauch beider Systeme in eine gemeinsame Einheit (meist kWh oder Joule) umgerechnet werden.