Единицы энергии

Энергия определяется через работу , поэтому в системе СИ единица энергии совпадает с единицей работы — джоулем (Дж), названным в честь Джеймса Прескотта Джоуля. и его эксперименты по механическому эквиваленту тепла . В несколько более фундаментальных терминах 1 джоуль равен 1 ньютон-метру , а в базовых единицах СИ

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

Единицей энергии, которая используется в атомной физике , физике элементарных частиц и физике высоких энергий, является электронвольт (эВ). Один эВ эквивалентен 1,602 176 634 × 10. ⁻¹⁹ Дж .

В спектроскопии единица см ⁻¹ ≈ 0,000 123 9842 эВ используется для представления энергии, поскольку энергия обратно пропорциональна длине волны из уравнения $E=h\nu =hc/\lambda$.

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

Британские имперские/обычные единицы измерения США

Британские имперские единицы и общепринятые в США единицы энергии и работы включают фут-фунт силы (1,3558 Дж), британскую тепловую единицу (БТЕ), которая имеет различные значения в районе 1055 Дж, лошадиную силу -час (2,6845 МДж). и бензино-галлонный эквивалент (около 120 МДж).

Электричество

Единицей электрической энергии, особенно для оплаты коммунальных услуг, является киловатт-час (кВтч); один киловатт-час равен 3,6 мегаджоуля . Потребление электроэнергии часто выражается в киловатт-часах в год или за другой период времени. На самом деле это измерение среднего энергопотребления , то есть средней скорости передачи энергии. Один киловатт-час в год составляет около 0,11 Вт.

Природный газ

Природный газ часто продается в единицах энергосодержания или по объему. Обычными единицами продажи по содержанию энергии являются джоули или термы . Один терм равен примерно 1055 мегаджоулям. Обычными единицами продажи по объему являются кубический метр или кубический фут. Природный газ в США продается в термах или по 100 кубических футов (100 футов). ³ = 1 куб.см). В Австралии природный газ продается в кубических метрах. В одном кубическом метре содержится около 38 мегаджоулей. В большинстве стран мира природный газ продается в гигаджоулях.

Пищевая промышленность

Калория необходимой определяется как количество тепловой энергии, для повышения температуры одного грамма воды на 1 Цельсия от температуры 14,5 °С при давлении 1 градус атм . Для термохимии используется калория 4,184 Дж , но также определены и другие калории, например, калория Международной паровой таблицы 4,1868 Дж . Во многих регионах энергия пищи измеряется в больших калориях или килокалориях, равных 1000 калориям , иногда записываемых с заглавной буквы « Калории» . В Европейском Союзе маркировка калорийности пищевых продуктов в джоулях является обязательной, часто с указанием калорий в качестве дополнительной информации.

Атомная физика и химия

В физике и химии принято измерять энергию в атомном масштабе в несистемных, но удобных единицах — электронвольтах (эВ). 1 эВ эквивалентно кинетической энергии, которую приобретает электрон при прохождении разности потенциалов в 1 вольт в вакууме. Обычно к электронвольтам используются префиксы величин СИ (например, милли-, мега- и т. д.). Из-за релятивистской эквивалентности массы и энергии эВ также иногда используется в качестве единицы массы. Хартри . ( атомная единица энергии) обычно используется в области вычислительной химии, поскольку такие единицы возникают непосредственно из алгоритмов вычислений без необходимости преобразования Исторически Ридберга использовались агрегаты .

Спектроскопия

В спектроскопии и смежных областях принято измерять уровни энергии в обратных сантиметрах . Эти единицы (см ⁻¹ ) являются, строго говоря, не энергетическими единицами, а единицами, пропорциональными энергиям, причем $\ hc\sim 2\cdot 10^{-23}\ \mathrm {J} \ \mathrm {cm}$ является константой пропорциональности.

Взрывы

Грамм тротила при взрыве выделяет от 4100 до 4600 джоулей (от 980 до 1100 калорий ). Для определения тонны тротила она была стандартизирована до 1 килокалории (4184 джоулей), что дало значение 4,184 гигаджоуля (1 миллиард калорий) для тонны тротила.

См. также

• Потребление энергии
• Преобразование единиц температуры
• Преобразование единиц энергии, работы или количества тепла
• Килокайзер
• Список необычных единиц измерения
• Индикатор максимального спроса
• Порядки величины (энергия)
• ужасно
• Враг (юнит)