energie omrekenen

Over de eenheden

• Joule (J) – De joule is de coherente SI-eenheid van energie, arbeid en warmte: kilogram maal vierkante meter per seconde in het kwadraat, oftewel het werk van een kracht van één newton over één meter. Het Meeteenhedenbesluit 2006 noemt haar onder de SI-eenheden, en in de hele Europese Unie is zij erkend, terwijl de voedingswaardevermelding in kilojoule rekent. Een elektronvolt is 1,602176634 × 10⁻¹⁹ joule. De valkuil is de newtonmeter: dezelfde dimensie, maar koppel is geen energie. Schrijf J, niet ‘Joule’.
• Kilojoule (kJ) – Een kilojoule is 1.000 joule, want het voorvoegsel kilo betekent 10³, en daarmee is zij erkend in de hele Europese Unie. Het is de verplichte energie-eenheid van de voedingswaardevermelding: de EU-verordening over levensmiddeleninformatie eist de energie in kilojoule én in kilocalorie. De omrekenfactoren staan in dezelfde verordening – vet 37 kJ per gram, koolhydraten en eiwit 17, alcohol 29. Een kilocalorie is 4,184 kilojoule. Omdat die factoren elk apart zijn afgerond, zijn de twee getallen op een pak niet exact in elkaar om te rekenen.
• Megajoule (MJ) – Een megajoule is een miljoen joule, want mega betekent 10⁶, en als decimaal veelvoud van de joule is zij erkend in de hele Unie. De eenheid dient voor de energie-inhoud van brandstoffen, voor technische energiebalansen en voor voedingsdata in ruwe vorm. Het eenvoudige houvast is dat een kilowattuur precies 3,6 megajoule is. Twee valkuilen. Megajoule en megawattuur schelen een factor 3.600. En megajoule per kilo is niet megajoule per liter: stookolie en diesel verschillen in dichtheid, dus de twee maten zijn niet proportioneel.
• Calorieën (cal) – Een calorie is niet één eenheid. De thermochemische calorie is precies 4,184 joule en de calorie van de internationale tabel 4,1868 joule; de omrekening hier gebruikt de thermochemische. De calorie ontbreekt in het Meeteenhedenbesluit 2006 en in de bijlage van de EU-richtlijn en is dus geen erkende meeteenheid, terwijl de kilocalorie wel op de verpakking mag staan, samen met kilojoule. De grote valkuil zit in het woord: de ‘calorieën’ van voedsel zijn in werkelijkheid kilocalorieën, duizend keer zo groot.
• Kilocalorieën (kcal) – Een kilocalorie is 1.000 calorieën, dus precies 4.184 joule met de thermochemische calorie waarop de omrekening hier berust. Het is het getal dat de consument werkelijk leest, maar in de Europese Unie mag het alleen naast kilojoule staan: de verordening over levensmiddeleninformatie eist beide. De voedingswaarden volgen uit vaste factoren – vet 9 kilocalorieën per gram, koolhydraten en eiwit 4, alcohol 7. In de Verenigde Staten staat er ‘Calories’ met hoofdletter C, wat hetzelfde betekent. Kilocalorie tegenover calorie is een factor duizend.
• Wattuur (Wh) – Een wattuur is de energie van één watt gedurende één uur, precies 3.600 joule. Als samenstelling van twee erkende eenheden is het in de hele Europese Unie erkend. Accu’s worden erin gelabeld, en de luchtvaartregels steunen erop: lithium-ionaccu’s tot 100 Wh mogen mee in de cabine, die van meer dan 100 tot 160 Wh alleen met toestemming van de luchtvaartmaatschappij, en reserveaccu’s en powerbanks nooit in het ruim. Milliampère-uur alleen zegt niets zonder de spanning: 20.000 mAh bij 3,7 volt is 74 Wh.
• Kilowattuur (kWh) – Het kilowattuur is de energie van één kilowatt gedurende één uur, dus precies 3,6 megajoule. Een eigen definitie heeft het niet nodig: watt en uur zijn beide erkende eenheden, en samenstellingen daarvan zijn dat ook. Het is de eenheid van de energierekening – het CBS rekent voor een gemiddeld huishouden met ruim 1.700 kilowattuur elektriciteit per jaar – en van het EU-energielabel, dat het jaarverbruik van een koelkast als heel getal kilowattuur per jaar geeft. Kilowatt is vermogen en kilowattuur energie; een megawattuur is 1.000 kilowattuur, geen miljoen.
• Megawattuur (MWh) – Een megawattuur is 1.000 kilowattuur, precies 3,6 gigajoule. Het is de eenheid van de groothandel: op de gekoppelde Europese day-aheadmarkt, waar ook de Nederlandse stroom voor morgen wordt verhandeld, staan prijzen in euro per megawattuur, terwijl de energierekening per kilowattuur rekent. Een dynamisch contract koppelt het tarief volgens de ACM direct aan die spotprijzen. 100 euro per megawattuur is dus 10 eurocent per kilowattuur, nog zonder energiebelasting, btw en de marge van de leverancier. De valkuil is megawatt tegenover megawattuur, vermogen tegenover energie.
• British thermal units (BTU) – De British thermal unit bestaat in meerdere varianten, die tot een half procent uiteenlopen. De omrekening hier gebruikt de Btu van de internationale tabel, precies 1.055,05585262 joule; de thermochemische variant is 0,067 procent kleiner. In de Verenigde Staten is de Btu de algemene energie-eenheid – een gallon benzine is ongeveer 120.000 Btu en een therm precies 100.000 – maar in de Europese Unie is zij geen erkende eenheid. De gewoonste valkuil is de airco: ‘12.000 Btu’ betekent Btu per uur, dus een vermogen.
• Voetpond (ft·lb) – Een voetpond is de arbeid van één pound-force over één voet, exact vastgelegd omdat pond en voet exact zijn: ongeveer 1,356 joule. De eenheid ontbreekt in de EU-richtlijn, maar leeft voort in de Amerikaanse en Britse techniek en in het Britse wapenrecht. In Engeland en Wales geldt een luchtgeweer als bijzonder gevaarlijk en vergunningplichtig als het kogeltje de loop met meer dan 12 voetpond verlaat, een luchtpistool boven 6. Dat is 16,3 en 8,1 joule. De valkuil is de woordvolgorde: ‘ft-lb’ is energie, ‘lb-ft’ koppel.
• Elektronvolt (eV) – Een elektronvolt is de bewegingsenergie die een elektron krijgt als het in vacuüm een potentiaalverschil van één volt doorloopt. Sinds de elementaire lading in 2018 werd vastgelegd, is 1 eV precies 1,602176634 × 10⁻¹⁹ joule; de EEG-richtlijn over eenheden van 1971 noemde de waarde nog niet precies bekend. Met voorvoegsels loopt de eenheid door natuurkunde en geneeskunde: een röntgenbuis op 80 kilovolt maakt fotonen van hoogstens 80 keV, en de LHC van CERN heeft protonen laten botsen op 13,6 TeV. De valkuil: de elektronvolt is energie, geen spanning.