Menghitung Joule sebagai Energi Listrik Menghitung Panas dalam Joule Menghitung Joule dari Watt Menghitung Usaha dalam Joule
Langkah-langkah di bawah ini dituliskan sebagai contoh praktik, tetapi Anda juga dapat menggunakan caranya untuk memahami soal-soal fisika tertulis. Pertama, kita akan menghitung daya P menggunakan rumus P = I2 x R, dengan I adalah arus dalam satuan ampere dan R adalah hambatan dalam satuan ohm. Satuan-satuan ini menghasilkan daya dalam watt, jadi dari sini, kita dapat menggunakan rumus pada langkah sebelumnya untuk menghitung energi dalam joule. Resistor diukur dalam satuan ohm, dengan ukuran yang dituliskan langsung atau dilambangkan dengan kumpulan garis berwarna. Anda juga dapat menguji hambatan resistor dengan menghubungkannya dengan ohmmeter atau multimeter. Untuk contoh ini, kita asumsikan resistornya berukuran 10 ohm. Anda dapat menghubungkan kabel ke resistor dengan Fahnestock atau penjepit buaya, maupun menancapkan resistor di papan uji. Untuk contoh ini, kita akan menggunakan selang waktu 10 detik. Lakukan hal ini dengan ammeter atau multimeter. Kebanyakan arus rumah tangga diukur dalam miliampere, atau ribuan ampere, jadi kita asumsikan arusnya sebesar 100 miliampere atau 0,1 ampere. Untuk mencari daya, kalikan kuadrat arus dengan hambatannya. Hal ini menghasilkan keluaran daya dalam watt. Mengkuadratkan 0,1 memberikan hasil 0,01, dikalikan dengan 10 menghasilkan keluaran daya 0,1 watt atau 100 miliwatt. Perkalian ini menghasilkan keluaran energi dalam satuan joule. 0,1 watt x 10 sekon sama dengan 1 joule energi listrik. Karena joule adalah satuan kecil dan karena peralatan biasanya menggunakan watt, miliwatt, dan kilowatt untuk menentukan banyaknya daya yang digunakan, peralatan biasanya mengukur keluaran energinya dalam kilowatt-jam. Satu watt sama dengan 1 joule per sekon, atau 1 joule sama dengan 1 watt-sekon; satu kilowatt sama dengan 1 kilojoule per sekon an satu kilojoule sama dengan 1 kilowatt-sekon. Karena ada 3.600 sekon dalam 1 jam, 1 kilowatt-jam sama dengan 3.600 kilowatt-sekon, 3.600 kilojoule, atau 3.600.000 joule. Gunakan timbangan atau neraca pegas untuk mengukurnya. Jika bendanya adalah cairan, terlebih dahulu ukurlah wadah kosong tempat cairan dan carilah massanya. Anda perlu mengurangkannya dari massa wadah ditambah cairan untuk mencari massa cairan. Untuk contoh ini, kita misalkan benda adalah 500 gram air. Gunakan gram, jangan satuan lain, atau hasilnya tidak akan berupa joule. Informasi ini dapat ditemukan dalam referensi kimia, baik dalam bentuk buku maupun daring. Untuk air, kalor jenis c adalah 4,19 joule per gram untuk setiap derajat Celcius yang dipanaskan – atau 4,1855, jika Anda memerlukan nilai yang tepat.  Kalor jenis sebenarnya sedikit berbeda berdasarkan suhu dan tekanannya. Organisasi dan buku paket yang berbeda menggunakan suhu baku yang berbeda, sehingga Anda mungkin melihat kalor jenis air dituliskan sebesar 4,179. Anda dapat menggunakan Kelvin selain Celcius karena perbedaan suhunya sama untuk kedua satuan (memanaskan sesuatu sebesar 3ºC sama dengan memanaskan sebesar 3 Kelvin). Jangan gunakan Fahrenheit, atau hasil Anda tidak akan berupa joule. Jika benda adalah cairan, Anda dapat menggunakan termometer raksa. Untuk beberapa benda, Anda mungkin memerlukan termometer penyidik. Hal ini akan mengukur kenaikan panas pada benda selama pemanasan. Jika Anda ingin mengukur total jumlah energi yang disimpan sebagai panas, Anda dapat menganggap suhu awalnya mutlak nol: 0 Kelvin atau -273,15ºC. Hal ini tidak terlalu berguna. Pengurangan ini akan menghasilkan derajat perubahan suhu pada benda. Dengan asumsi air sebelumnya bersuhu 15 derajat Celcius dan dipanaskan hingga 35 derajat Celcius, perubahan suhu menjadi 20 derajat Celcius. Rumusnya dituliskan Q = mcΔT, dengan ΔT adalah perubahan suhu. Untuk contoh ini, akan menjadi 500g x 4,19 x 20, atau 41.900 joule. Panas lebih sering dituliskan dalam sistem metrik kalori atau kilokalori. Kalori didefinisikan sebagai besarnya panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1 derajat Celcius, sedangkan kilokalori adalah besar panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kilogram air sebesar 1 derajat Celcius. Dalam contoh di atas, menaikkan suhu 500 gram air sebesar 20 derajat Celcius akan menggunakan 10.000 kalori atau 10 kilokalori. Watt adalah satuan daya atau laju penggunaan energi (energi dibagi waktu). Sementara Joule adalah satuan energi. Untuk mengubah Watt menjadi Joule, Anda perlu menentukan waktunya. Semakin lama arus listrik mengalir, semakin besar pula energi yang digunakan. Suatu perangkat 1 Watt akan menghabiskan 1 Joule energi setiap 1 detik. Jika Anda mengalikan jumlah Watt dengan detik, Anda akan mendapatkan Joule. Untuk mencari tahu seberapa banyak energi yang dihabiskan lampu 60W dalam 120 detik, Anda hanya perlu mengalikan 60 watt x 120 detik = 7.200 Joule. Rumus ini dapat digunakan untuk semua daya yang dinyatakan dalam Watt, tetapi umumnya dalam listrik. Jika Anda mendorong kotak melewati suatu ruangan, Anda telah melakukan usaha. Jika Anda mengangkat kotak tersebut ke atas, Anda juga telah melakukan usaha. Ada dua kriteria penting yang harus ada dalam "usaha":  Anda memberikan gaya tetap. Gaya tersebut membuat benda bergerak searah dengan gaya. Usaha mudah dihitung. Cukup kalikan jumlah gaya dan jumlah jarak yang ditempuh benda. Biasanya, para ilmuwan menyatakan gaya dalam satuan Newton dan jarak dalam satuan meter. Jika Anda menggunakan kedua satuan ini, satuan usaha hasilnya adalah Joule.  Setiap kali membaca soal tentang usaha, berhentilah dan pikirkan tempat gayanya. Jika Anda mengangkat kotak, Anda mendorongnya ke atas sehingga kotak bergerak ke atas. Jadi, jarak yang ditempuh kotak adalah seberapa tinggi perpindahannya ke atas. Namun, jika selanjutnya Anda berjalan ke depan sambil membawa kotak, tidak ada usaha yang muncul dalam proses ini. Meskipun Anda masih mendorong kotak ke atas agar tidak terjatuh, kotak tersebut sudah tidak lagi bergerak ke atas. Massa benda dibutuhkan untuk menghitung gaya yang dibutuhkan untuk memindahkannya. Dalam contoh kita, misalkan beban memiliki massa 10 kilogram (kg). Hindari menggunakan satuan pon atau satuan tidak baku lainnya, atau jawaban akhir Anda tidak akan berupa joule. Gaya = massa x percepatan. Dalam contoh kita, mengangkat beban lurus ke atas, percepatan yang kita kerjakan adalah akibat gravitasi, yang pada keadaan normal, mempercepat benda ke bawah dengan kecepatan 9,8 meter/sekon2. Hitunglah gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan beban kita ke atas dengan mengalikan (10 kg) x (9,8 m/s2) = 98 kg m/s2 = 98 newton (N). Jika bendanya dipindahkan secara horisontal, gravitasi tidak berpengaruh. Soal mungkin meminta Anda untuk menghitung gaya yang dibutuhkan untuk melawan gesekan. Jika soal memberitahu Anda percepatan benda saat didorong, Anda dapat mengalikan percepatan yang diketahui dengan massanya. Untuk contoh ini, misalkan beban diangkat setinggi 1,5 meter (m). Perpindahannya harus diukur dalam meter, atau jawaban akhir Anda tidak akan berupa joule. Untuk mengangkat 98 newton berat setinggi 1,5 meter ke atas, Anda perlu memberikan 98 x 1,5 = 147 joule usaha. Contoh kita di atas yang sederhana: seseorang memberikan gaya maju pada benda, dan benda maju ke depan. Terkadang, arah gaya dan gerakan benda tidak sama, karena adanya beberapa gaya yang bekerja pada benda. Pada contoh selanjutnya, kita akan menghitung besar joule yang dibutuhkan seorang anak untuk menarik sebuah kereta luncur sejauh 25 meter melewati salju yang datar dengan menarik tali naik yang membentuk sudut 30º. Untuk soal ini, usaha = gaya x cosinus(θ) x perpindahan. Simbol θ adalah huruf Yunani theta, dan mendeskripsikan sudut antara arah gaya dan arah gerakan. Untuk soal ini, misalkan seorang anak menarik tali dengan gaya 10 newton. Jika soalnya memberikan gaya ke kanan, gaya ke atas, atau gaya ke arah gerakan, maka gaya ini sudah memperhitungkan bagian gaya x cosinus(θ) dari soal, dan Anda dapat melewati dan melanjutkan mengalikan nilainya. Hanya beberapa gaya yang menarik kereta luncur maju. Karena tali mengarah ke atas, gaya yang lain mencoba menariknya ke atas, menariknya melawan gravitasi. Hitunglah gaya yang diberikan pada arah gerakan:  Dalam contoh kita, sudut θ antara salju yang rata dengan tali adalah 30º. Hitunglah cos(θ). cos(30º) = (√3)/2 = sekitar 0,866. Anda dapat menggunakan kalkulator untuk mencari nilai ini, tetapi pastikan kalkulator Anda menggunakan satuan yang sama dengan pengukuran sudut Anda (derajat atau radian). Kalikan total gaya x cos(θ). Dalam contoh kita, 10 N x 0,866 = 8,66 gaya ke arah gerakan. Sekarang, karena kita sudah mengetahui gaya yang maju ke arah gerakan, kita dapat menghitung usaha seperti biasa. Soal kita memberitahu kita bahwa kereta luncur berpindah 20 meter ke depan, sehingga hitunglah 8,66 N x 20 m = 173,2 joule usaha.
Gunakan langkah-langkah di bawah ini untuk menghitung aliran energi dalam rangkaian listrik. Pilihlah resistor. Hubungkan resistor dengan sumber arus. Alirkan arus melalui rangkaian untuk selang waktu tertentu. Ukurlah kekuatan arus. Gunakan rumus P = I2 x R. Kalikan daya dengan selang waktu yang berlalu. Carilah massa benda yang dipanaskan. Carilah kalor jenis benda. Carilah suhu awal benda. Panaskan benda dan ukurlah kembali suhunya. Kurangkan suhu awal dari suhu pemanasan. Kalikan massa benda dengan kalor jenisnya dan dengan besar perubahan suhu. Pahami daya dan energi. Kalikan Watt dengan detik untuk mendapatkan Joule. Pahami usaha dalam fisika. Pahami definisi usaha. Carilah massa benda yang dipindahkan. Hitunglah gayanya. Ukurlah perpindahan yang ditempuh. Kalikan gaya dengan perpindahan. Hitunglah usaha untuk menggerakkan benda dengan sudut tertentu. Carilah total gaya yang diberikan. Hitunglah gaya yang bersangkutan. Kalikan gaya x perpindahan.
https://www.wikihow.com/Calculate-Joules https://www.wikihow.com/Calculate-Joules https://www.wikihow.com/Calculate-Joules https://www.wikihow.com/Calculate-Joules
Calculating Electrical Energy in Joules Calculating Heat in Joules Calculating Joules from Watts Calculating Work in Joules