✅Як називається одиниця енергії в СІ?

Енергія – це скалярна величина, застосовувана для оцінки теплоти, руху, взаємодії фізичних тіл і заряджених частинок, ефектів хімічних реакцій і інших явищ.

Залежно від того, в якій сфері використовується даний показник, його чисельне значення виражається в різних одиницях.

Наприклад, в ядерній фізиці в якості запобіжного енергії застосовується електронвольт, оплачуючи комунальні послуги, ми вимірюємо її в кіловат-годинах, якщо мова йде про харчові продукти – їх цінність наводиться в калоріях. А як називається одиниця енергії в СІ?

Що таке енергія?

У широкому сенсі енергія розглядається як узагальнена чисельна міра руху всіх типів матерії та їх взаємодії між собою, що зв’язує всі природні явища воєдино. Розрізняють такі основні види даної фізичної величини: механічна, теплова, електрична, хімічна, електромагнітна, атомна.

Зі школи нам відомий закон, що енергія нізвідки раптово не виникає і нікуди не зникає, а лише переходить з однієї форми в іншу. І в житті ми повсюдно стикаємося з цим.

Наприклад, ТЕН, встановлений в пральній машині, перетворює електричну енергію в теплову, двигун автомобіля – теплоту згоряння паливної суміші в механічну роботу.

Щоб математично описувати процеси перетворення енергії і оцінювати їх ефективність, необхідно висловлювати дану фізичну величину в одних і тих же одиницях, незалежно від того, яку природу – електричну, механічну, гідравлічну або будь-яку іншу – має даний об’єкт.

Для цих цілей в міжнародній системі СІ використовується джоуль (Дж). У джоулях також вимірюють роботу – енергію, яка необхідна для здійснення будь-якого процесу.

У побуті і техніці часто для оцінки ефективності явищ або функціонування пристроїв важливо не тільки значення енергії, а швидкість, з якою ця енергія поглинається або виділяється, звана потужністю. Ця фізична величина має розмірність ват (Вт), чисельно 1 Вт = 1 Дж/с.

Що таке джоуль?

У механіці 1 Дж визначає роботу, що здійснюються силою в 1 Н при пересуванні нею матеріальної точки в напрямку дії на відстань, рівну 1 м.

Стосовно до систем електричної природи кількість теплоти величиною 1 Дж виділяється в провіднику, що володіє опором 1 Ом, за 1 с при протіканні в ньому струму силою 1 А.

Система СІ включає обмежене число основних незалежних одиниць:

  • метр;
  • кандела;
  • секунда;
  • кілограм;
  • кельвін;
  • ампер;
  • моль.

Інші розмірності, в тому числі і джоуль, належить до похідних, які можна виразити за допомогою фізичних законів через основні. Так, згадавши знамениту формулу Ейнштейна для розрахунку енергії об’єкта

E = mс2

де

  • m – маса;
  • с – швидкість світла у вакуумі.

Крім вираження джоуля через основні одиниці СІ, корисно знати співвідношення між найбільш часто вживаними розмірностями енергії.

В електроенергетиці часто використовується одиниця кіловат-годину (кВт/год), чисельно рівна потужності, споживаної приймачем за 3600 с. Враховуючи фізичний зміст величини ват, отримуємо: 1 кВт/год = 3,6 ? 106 Дж.

У калоріях не тільки оцінюють свій раціон харчування бажають схуднути, але і вимірюють кількість теплоти в техніці. 1 міжнародна калорія (кал) визначає енергію, необхідну для нагріву на 1 ?С води масою 1 г в умовах стандартного тиску, чисельно 1 кал = 4,1868 Дж.

При визначенні енергії вибухів застосовується спеціалізована міра – тротиловий еквівалент.

Для його розрахунку приймається, що 1 г однойменного речовини виділяє при вибуховому розкладанні 4184 Дж.

1 електронвольт (еВ) еквівалентний енергії, яку необхідно затратити для перенесення елементарного заряду між точками електричного поля, різниця потенціалів між якими дорівнює 1 В. Перекласти цю величину в одиниці СІ можна з використанням наступного співвідношення: 1 еВ ? 1,6 · 10-19 Дж.

Ще одна розмірність енергії, яка використовується в системі СГС (сантиметр-грам-секунда), – ерг, рівна 10-7 Дж.

Посилання на основну публікацію