Единицы энергии

редактировать

Поскольку энергия определяется через работа, SI единица энергии то же, что и единица работы - джоуль (Дж), названный в честь Джеймса Прескотта Джоуля и его экспериментов с механическим эквивалентом тепла. В несколько более фундаментальных терминах 1 джоуль равен 1 ньютон-метр, а в терминах основных единиц СИ

1 Дж = 1 кг (мс) 2 = 1 кг ⋅ м 2 с 2 {\ displaystyle 1 \ \ mathrm {J} = 1 \ \ mathrm {kg} \ left ({\ frac {\ mathrm {m}} {\ mathrm {s}}} \ right) ^ {2} = 1 \ {\ frac {\ mathrm {kg} \ cdot \ mathrm {m} ^ {2}} {\ mathrm {s} ^ {2}}}}

1 \ {\ mathrm {J}} = 1 \ {\ mathrm {kg}} \ left ({\ frac {{\ mathrm {m}}} {{\ mathrm {s }}}} \ right) ^ {2} = 1 \ {\ frac {{\ mathrm {kg}} \ cdot {\ mathrm {m}} ^ {2}} {{\ mathrm {s}} ^ {2 }}}

Единица энергии, которая используется в атомной физике, физика элементарных частиц и физика высоких энергий - это электронвольт (эВ). Один эВ эквивалентен 1,60217653 × 10 Дж.

В спектроскопии единица см ≈ 0,0001239842 эВ используется для представления энергии, поскольку энергия обратно пропорциональна длине волны из уравнения $E = h ν = hc / λ {\ displaystyle E = h \ nu = hc / \ lambda}$ $E = h \ nu = hc / \ lambda$ .

При обсуждении производства и потребления энергии единицы баррель нефтяного эквивалента и тонна нефтяного эквивалента часто используются.

Содержание

1 Британские имперские / американские единицы
2 Электричество
3 Природный газ
4 Пищевая промышленность
5 Физика и химия атомов
6 Спектроскопия
7 Взрывы
8 См. Также
9 Ссылки

Британские имперские / американские единицы

Британские имперские единицы и США. Обычные единицы для энергии и работы включают фут-фунт-силу (1,3558 Дж), британскую тепловую единицу (BTU), которая имеет различные значения в районе 1055 Дж., лошадиных сил -ч (2,6845 МДж) и эквивалента бензиновых галлонов (около 120 МДж).

Электричество

Энергетическая единица, используемая для электроэнергии, в частности для счетов за коммунальные услуги, - это киловатт-час (кВтч); один киловатт-час эквивалентен 3,6 мегаджоуля. Использование электроэнергии часто выражается в киловатт-часах в год или в другой период времени. Фактически это измерение средней мощности потребления, означающей среднюю скорость передачи энергии. Один киловатт-час в год составляет около 0,11 Вт.

Природный газ

Природный газ часто продается в единицах содержания энергии или в объеме. Распространенными единицами измерения содержания энергии являются джоули или термы. Один терм равен примерно 1055 мегаджоулей. Обычные единицы для продажи по объему - кубический метр или кубический фут. Природный газ в США продается в термах или 100 кубических футах (100 футов = 1 кубический фут). В Австралии природный газ продается в кубических метрах. Один кубический метр содержит около 38 мегаджоулей. В большинстве стран мира природный газ продается в гигаджоулях.

Пищевая промышленность

калорийность определяется как количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одного <63 грамма воды на 1 градус Цельсия, начиная с температуры 14,5 ° C, при давлении 1 атм. Для термохимии используется калория 4,184 Дж, но были определены и другие калории, например, калорийность 4,1868 Дж по Международной таблице паровых калорий. Во многих регионах энергия пищи измеряется в больших калориях или килокалориях, равных 1000. калории, иногда пишутся с заглавной буквы как Калории. В Европейском Союзе энергетическая маркировка пищевых продуктов в джоулях является обязательной, часто с указанием калорий в качестве дополнительной информации.

Физика и химия атома

В физике и химии до сих пор принято измерять энергию в атомном масштабе в несистемных, но удобных единицах электронвольт ( эВ). Хартри (атомная единица энергии) обычно используется в расчетах. Исторически использовались единицы Ридберга.

Спектроскопия

В спектроскопии и связанных областях принято измерять уровни энергии в единицах обратных сантиметрах. Эти единицы (см), строго говоря, не единицы энергии, а единицы, пропорциональные энергии, с $hc ∼ 2 ⋅ 10 - 23 Дж см {\ displaystyle \ hc \ sim 2 \ cdot 10 ^ {- 23} \ \ mathrm { J} \ \ mathrm {cm}}$ ${\ displaystyle \ hc \ sim 2 \ cdot 10 ^ {- 23} \ \ mathrm {J} \ \ mathrm {cm}}$ - константа пропорциональности.

Взрывы

Грамм TNT высвобождает от 4,100 до 4,600 джоулей (от 980 до 1100 калорий ) при взрыве. Чтобы определить тонну тротила, оно было стандартизировано до 1 килокалории (4 184 джоулей), что дает значение 4,184 гигаджоулей (1 миллиард калорий) на тонну тротила.

См. Также

Энергетический портал

Ссылки