Co je to specifická energie?

Pro vědce nebo inženýra je termín energie potenciálem systému vykonávat práci nebo produkovat teplo. Specifická energie je množství energie na jednotku hmotnosti. Hmotnostní koncentrace je měření množství na jednotku hmotnosti. Specifickou energii lze považovat za koncentraci energie na jednotku hmotnosti.

Joule je metrika, nebo přesněji, měření energie podle Mezinárodního systému jednotek (SI). Je odvozen ze vzorce pro kinetickou energii: Ek = ½ mv2, kde m se rovná hmotnosti objektu v pohybu a v se rovná jeho rychlosti. Joule je energie potřebná ke zrychlení hmotnosti jednoho kilogramu rychlostí jednoho metru za sekundu na druhou na vzdálenost jednoho metru. Specifická energie se vyjadřuje v jednotkách SI jako jouly na gram (J / g), kilojouly na kilogram (kJ / kg) nebo jouly na kilogram (J / kg), v závislosti na studovaném systému.

Dřívější pokus chemiků definovat energii byla kalorie, energie potřebná ke zvýšení teploty jednoho gramu vody o 1 ° C. Nejedná se však o přesné měření, protože potřebná energie mírně závisí na počáteční teplotě vody. Definice SI kalorií je nyní 1 kalorie rovná 4,184 joulů. Měrná energie by byla měřena jako kalorie / gram (cal / g), kiloklorie / kg (kcal / kg) nebo kiloklorie na gram (kcal / g).

Britská tepelná jednotka (BTU) je analogem kalorií a je nepřesným měřením. BTU je energie potřebná ke zvýšení teploty jedné libry vody o 1 ° F. BTU je o něco méně energie než 1 kilojoule. Specifická energie v tomto systému se měří jako BTU na libru (BTU / lb).

Světlo, jiná forma energie, nemá hmotu. Proto neexistuje žádný výraz pro specifickou energii světla. Při diskusi o chemické energii je často užitečnější zabývat se specifickou energií na molekulární bázi místo na hromadné bázi. Chemik může použít jouly na mol (J / mol) místo joul na kilogram, protože v této aplikaci je užitečné množství molekul, které reagují.