Энергия определяется через работу , поэтому единица измерения энергии в системе СИ совпадает с единицей измерения работы – джоуль (Дж), названный в честь Джеймса Прескотта Джоуля [1] и его экспериментов по механическому эквиваленту тепла . В немного более фундаментальных терминах,1 джоуль равен 1 ньютон-метру и, в терминах основных единиц СИ,
Единицей измерения энергии, используемой в атомной физике , физике элементарных частиц и физике высоких энергий, является электронвольт (эВ). Один эВ эквивалентен1,602 176 634 × 10 −19 Дж . [2]
В спектроскопии единица см −1 ≈Для представления энергии используется 0,000 123 9842 эВ , поскольку из уравнения энергия обратно пропорциональна длине волны .
При обсуждении производства и потребления энергии часто используются такие единицы, как баррель нефтяного эквивалента и тонна нефтяного эквивалента .
Британские имперские единицы и общепринятые единицы США для измерения энергии и работы включают фут-фунт-силу (1,3558 Дж), британскую тепловую единицу (БТЕ), которая имеет различные значения в районе 1055 Дж, лошадиную силу в час (2,6845 МДж) и эквивалент галлона бензина (около 120 МДж).
Единицей измерения электроэнергии, в частности, для счетов за коммунальные услуги, является киловатт-час (кВт·ч); [3] один киловатт-час эквивалентен3,6 мегаджоулей . Потребление электроэнергии часто указывается в единицах киловатт-часов в год или другой период времени. [4] На самом деле это измерение среднего потребления энергии , то есть средней скорости, с которой передается энергия. Один киловатт-час в год составляет около 0,11 Вт.
Природный газ часто продается в единицах энергосодержания или по объему. Обычными единицами продажи по энергосодержанию 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 100 кубических футах (100 футов 3 = 1 куб. 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.
Калория определяется как количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на 1 градус Цельсия от температуры14,5 °C , при давлении1 атм . Для термохимии калорияИспользуется 4,184 Дж , но также определены и другие калории, например, калория Международной таблицы паров4,1868 Дж . Во многих регионах пищевая энергия измеряется в больших калориях или килокалориях, равных1000 калорий , иногда пишется с заглавной буквы Калории . В Европейском Союзе маркировка пищевой энергии в джоулях является обязательной, часто с указанием калорий в качестве дополнительной информации.
В физике и химии принято измерять энергию в атомном масштабе в не-СИ, но удобных единицах электронвольтах (эВ). 1 эВ эквивалентен кинетической энергии, приобретаемой электроном при прохождении через разность потенциалов в 1 вольт в вакууме. Принято использовать префиксы СИ (например, милли-, мега- и т. д.) с электронвольтами. Из-за релятивистской эквивалентности между массой и энергией 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 какой-либо необходимости преобразования. Исторически использовались единицы Ридберга .
В спектроскопии и смежных областях принято измерять уровни энергии в единицах обратных сантиметров . Эти единицы (см −1 ), строго говоря, не являются единицами энергии, а единицами, пропорциональными энергиям, причем — константа пропорциональности. [5]
Грамм ТНТ выделяет от 4100 до 4600 джоулей (от 980 до 1100 калорий ) при взрыве. Чтобы определить тонну ТНТ , она была стандартизирована до 1 килокалории (4184 джоуля), что дало значение 4,184 гигаджоулей (1 миллиард калорий) для тонны ТНТ. [6]
{{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )