Wat is specifieke energie?
Voor een wetenschapper of ingenieur is de term energie het potentieel van een systeem om werk te verrichten of warmte te produceren. Specifieke energie is de hoeveelheid energie per massa-eenheid. Concentratie door massa is de meting van een hoeveelheid per massa-eenheid. Specifieke energie kan worden gezien als de concentratie van energie per massa-eenheid.
Een joule is de metrische, of beter gezegd, de International System of Units (SI) meting van energie. Het is afgeleid van de formule voor kinetische energie: Ek = ½ mv2, waarbij m gelijk is aan de massa van het bewegende object en v gelijk is aan zijn snelheid. Een joule is de energie die nodig is om een massa van één kilogram te versnellen met een snelheid van één meter per seconde in het kwadraat over een afstand van één meter. Specifieke energie wordt uitgedrukt in SI-eenheden als joules per gram (J / g), kilojoule per kilogram (kJ / kg) of joules per kilogram (J / kg), afhankelijk van het onderzochte systeem.
Een eerdere poging van chemici om energie te definiëren was de calorie, de energie die nodig is om de temperatuur van één gram water met 1 ° C te verhogen. Dit is echter geen exacte meting, omdat de benodigde energie enigszins afhankelijk is van de starttemperatuur van het water. De SI-definitie van calorie is nu 1 calorie is gelijk aan 4.184 joules. Specifieke energie zou worden gemeten als calorieën / gram (cal / g), kilocalorieën / kg (kcal / kg) of kilocalorieën per gram (kcal / g).
De Britse thermische eenheid (BTU) is analoog aan de calorie en is een onnauwkeurige meting. Een BTU is de energie die nodig is om de temperatuur van een pond water met 1 ° F te verhogen. Een BTU is iets minder energie dan 1 kilojoule. Specifieke energie in dit systeem wordt gemeten als BTU's per pond (BTU / lb).
Licht, een andere vorm van energie, heeft geen massa. Daarom bestaat er geen term voor de specifieke energie van licht. Bij het bespreken van chemische energie is het vaak nuttiger om je bezig te houden met specifieke energie op moleculaire basis in plaats van op massabasis. Een chemicus kan joules per mol (J / mol) gebruiken in plaats van joules per kilogram, omdat het het aantal moleculen is dat reageert dat nuttig is in deze toepassing.