La imagen sabatina LXXXVI

Muy buenas a todos. Hoy, con un ligero retraso, volvemos con una nueva imagen sabatina. En esta ocasión, vamos a hablar de física y de la energía.

Justo hace dos días empezamos el mes de julio y tenemos una imagen que nos viene muy a cuento. Esta nos dice ''Ya es 1N x m'' ''Julio''. Esto es debido a que 1 newton (N) multiplicado por 1 metro (m) equivale a un julio (J).

El julio (del inglés joule) es una unidad derivada del Sistema Internacional utilizada para medir energía. El trabajo y el calor, al ser formas de energía, también se miden en julios. Un julio equivale a la cantidad de trabajo realizado por una fuerza constante de 1 newton durante un metro de longitud en la misma dirección de la fuerza.

1 julio equivale a 1 kg por 1 metro cuadrado partido por 1 segundo al cuadrado, es decir, a 1 N x m, pues 1 N es igual a 1 kg por 1 metro partido por 1 segundo al cuadrado

También hay otras dos formas de definir el julio, empleando otras unidades:

• Un julio equivale al trabajo necesario para mover una carga eléctrica de 1 culombio (C, unidad que mide la cantidad de electricidad) a través de una tensión de 1 voltio (V, unidad de tensión eléctrica o voltaje). 
• 1 J = 1 C x 1 V
• Un julio equivale al trabajo necesario para producir 1 vatio (W, unidad de potencia) durante un segundo.
• 1 J = 1 W x 1 s

J.P. Joule

El julio recibe su nombre del físico inglés James Prescott Joule, que investigó en campos como la electricidad, la termodinámica, el magnetismo o la energía. También trabajó con Lord Kelvin en la realización de su escala de temperatura.

Uno de los principales descubrimientos de Joule es el conocido como efecto Joule, que dice que si una corriente eléctrica pasa por un conductor (un cable, por ejemplo), parte de la energía cinética de los electrones que fluyen por el cable se transforma en calor, y por lo tanto el cable aumenta su temperatura.

Joule también realizó un experimento (conocido como Experimento de Joule) con el que consiguió determinar la relación entre la unidad de energía, el julio, con la unidad de calor, la caloría. (No se debe confundir temperatura, medida en kelvin, con calor, que es la transmisión de energía entre dos cuerpos debido a una diferencia de temperatura entre ellos)

Su experimento fue el siguiente. Preparó un recipiente aislado térmicamente, que dentro contenía una cantidad de agua con un termómetro, para medir la temperatura de esta. Dentro del recipiente, había unas paletas que giraban debido a unas pesas, que iban cayendo e iban accionando unas poleas. Las pesas, al ir descendiendo, perdían energía potencial gravitatoria, pues la energía potencial gravitatoria aumenta si se aumenta de altura y se pierde si se desciende, y a la vez se accionaban las paletas, que hacían rotar el agua, que se calentaba debido a la fricción.

Joule observó que la pérdida de energía potencial gravitatoria (medida en J) era proporcional al aumento de temperatura. Calculó que se requerían 4'186 J para aumentar la temperatura de 1 g de agua en 1º C.

La caloría (cal) es una unidad de energía (al igual que el julio) que equivale a la cantidad de energía calorífica necesaria para aumentar la temperatura de 1 g de agua en 1º C, por lo tanto 1 cal = 4'186 J. Un julio equivale a 0,239005736137667 calorías.

No se debe confundir la caloría (cal) con la kilocaloría (kcal). Acostumbramos a decir calorías cuando nos referimos a las kilocalorías. La caloría es una unidad de medida que también se emplea para medir el valor energético de los alimentos. En las etiquetas de estos se emplean las kilocalorías (acompañadas normalmente también de la equivalencia en kilojulios), sin embargo es frecuente decir erróneamente ''esto tiene 62 calorías'' cuando en la etiqueta pone 62 kcal, que equivale a 62000 calorías (1 kcal = 1000 cal).

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!