Matematicamente, la relazione tra joule e chilogrammi può essere compresa attraverso il concetto di energia specifica, che si misura in joule per chilogrammo. L'energia specifica rappresenta la quantità di energia per unità di massa di una sostanza.
$$Specifico \ energia =\frac { Energia \ (Joule)}{Massa \ (Chilogrammi)}$$
È importante notare che i chilogrammi da soli non indicano energia. Per definire la quantità di energia è necessario considerare altri fattori come la velocità, l’altezza o la temperatura.