Para evitar a conversão entre diferentes sistemas de unidades desde há muito que, na cena internacional, se desenvolveram esforços para estabelecer uma convenção universalmente aceite. Ou que, pelos menos, fosse aceite por um grande número de países. Isso evitaria o esforço de cálculos desnecessários e a possível ocorrência de erros, completamente evitáveis.

Claro que a conversão entre os diferentes sistemas de unidades ainda faz sentido, mais não seja porque em determinados grupos profissionais e países continuam em uso outros sistemas. Mas, claro, também há razões de cariz histórico. O conversor disponível neste sítio Internet apoiará todos os interessados na história da energia e ajudará, primeiro que tudo, a compreender - em diversos contextos - o sentido de valores numéricos associados a diferentes fontes e produtos energéticos.

O Sistema Internacional de Unidades (SI), que passou a vigorar na lei portuguesa a partir de 1983, nasceu deste esforço internacional de uniformização.

As origens do SI

No século XVIII a comunidade científica procurava um padrão, que pudesse ser aceite internacionalmente, para a unidade do comprimento – o metro. Duas ideia se defrontavam então: para alguns o melhor seria definir essa unidade à custa do comprimento de um pêndulo que possuísse um semiperíodo de oscilação de um segundo; para outros seria desejável usar uma parte em dez milhões de um quarto de meridiano - um quarto do perímetro terrestre. Após a revolução francesa, em 1791, a Academia das Ciências de Paris decidiu adoptar a definição baseada no meridiano. A força da gravidade varia ao longo da superfície terrestre provocando diferenças no período de oscilação dos pêndulos, o que desaconselhou o uso desta definição. No Século XIX seria fabricado um primeiro padrão, metálico, mas os especialistas não levaram em conta o achatamento dos pólos terrestres e a este primeiro protótipo faltavam 0,2 milímetros.

Em 1875, na chamada Convenção do Metro, de que Portugal foi um dos países signatários, foi criado o Bureau Internacional dos Pesos e Medidas que funciona na dependência da Conferência Geral dos Pesos e Medidas. O Bureau ainda hoje desenvolve a sua actividade nos arredores de Paris – assegurando a tarefa de unificar as medições físicas a nível mundial - enquanto a Conferência continua a reunir-se, de quatro em quatro anos, de modo a introduzir no SI as modificações que os avanços da ciência e da tecnologia impõem. Também tem a tarefa de promover a disseminação deste sistema de unidades. Reúne quase 50 países.

O SI surgiu de uma resolução da 9º Conferência Geral dos Pesos e Medidas, realizada em 1948, depois de analisada uma proposta de uniformização da União Internacional de Física Pura e Aplicada (IUPAP). A IUPAP recomendava, como base de trabalho, o uso do sistema MKS. Este sistema fora proposto inicialmente pelo físico italiano Giovanni Giorgi (1871-1950) cujas unidades fundamentais são o metro o quilograma e o segundo – daí a sigla MKS, do francês mètre, kilogramme e seconde.

Nas Conferências Gerais dos Pesos e Medidas realizadas em 1954 e 1971 (10ª e 14ª, respectivamente) foi decidido adoptar como unidades de base as correspondentes às seguintes grandezas físicas: comprimento, massa, tempo, intensidade de corrente eléctrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa. A designação Sistema Internacional de Unidades foi adoptada na Conferência de 1960, com a sigla SI. Actualmente, este sistema foi adoptado e integrado na lei de quase todos os países do Mundo.

A unidade de energia e trabalho do SI é designada joule e a unidade de potência watt. Por definição 1 joule é o trabalho realizado por uma força de 1 newton quando esta desloca o seu ponto de aplicação 1 metro na direcção da força. Em termos puramente energéticos, 1 joule é a energia que por transformação integral produz o trabalho de 1 joule. Já o watt é a potência que dá origem à produção de energia de 1 joule por segundo.

Introdução de SI em Portugal

Em Portugal o SI foi introduzido, tardiamente, em 1983 através do Decreto-Lei nº427/83 de 7 de Dezembro, embora o Ministério da Educação tivesse já recomendado o seu uso em 1972. Após a introdução de diversas alterações ao Decreto-Lei de 1983, em 1994 todas as disposições legais relativas ao SI foram reunidas num único diploma (Decreto-Lei nº238/94, de 19 de Setembro). Este último Decreto prevê, nomeadamente, que:

a) A utilização do Sistema Internacional de Unidades aplica-se em todo o território nacional (Art.º 1.º); as unidades de medida legais empregam-se “nos circuitos económicos, nos domínios da saúde e da segurança pública e nas operações de natureza administrativa” (Artº 4.º).
b) As indicações expressas em outras unidades, a par com as unidades de medida legais, é autorizada até 31 de Dezembro de 1999 (Art.º 2.º).
c) Nos dispositivos indicadores dos instrumentos de medida é obrigatória a utilização das unidades de medida legais.
d) Só é autorizada a utilização de unidades de medida não legais em alguns casos pontuais, como os das peças de substituição de equipamentos colocados no mercado ou em serviço antes da entrada em vigor da legislação.

Joule e Watt

Às unidades de energia e potência do SI foram atribuídos, respectivamente, os nomes de dois britânicos: James Prescott Joule (1818-1889) e James Watt (1736-1819). Estes cientistas e tecnólogos realizaram importantes trabalhos sobre estas grandezas físicas - a denominação destas unidades de medida é uma homenagem ao seu legado científico.
James Joule nasceu numa família abastada de Manchester ligada à industria cervejeira. Era uma criança tímida e delicada. Desde cedo teve acesso a uma formação privilegiada, Dalton foi seu tutor de ciências e matemática. Interessou-se por problemas relacionados com o calor e começou a realizar experiências na fábrica cervejeira da família. Com apenas 18 anos de idade estudou o calor produzido por uma corrente eléctrica e por volta de 1840 formulou a lei que tem o seu nome e que relaciona a corrente e a resistência de um condutor com o calor nele gerado. Entre 1837 e 1847 o seu trabalho estabeleceu o principio da conservação da energia e descobriu que o calor é uma forma de energia entre tantas outras. Infelizmente a partir dos 55 anos de idade, por motivos de saúde, deixou de brindar a ciência com o seu talento extraordinário para realizar experiências. Os seu trabalho mais importante, o equivalente mecânico do calor, foi feito ainda antes dos 30 anos de idade.

Por seu turno, o pai de James Watt exercia a sua actividade na construção naval. De saúde débil Watt não conseguiu avançar muito na educação formal. Possuía, no entanto, talentos que o levaram a estabelecer-se como constructor de instrumentos da Universidade de Glasgow. Enquanto reparava uma máquina a vapor de Newcomen reparou que poderiam ser feitas alterações que melhorariam em muito a sua eficiência. Depois de várias outras alterações surgiu a máquina de Watt, que teve um papel de relevo na revolução industrial. Watt foi também, em 1779, o primeiro inventor de um processo de cópia para documentos de escritório, onde era usada uma tinta gelatinosa (o antepassado remoto da fotocópia). Infelizmente, para ler estas cópias era necessário um espelho. Em 1800, Watt reformou-se na posse de uma grande fortuna.