Co to jest energia specyficzna?

Dla naukowca lub inżyniera pojęcie energia oznacza potencjał systemu do wykonywania pracy lub wytwarzania ciepła. Energia właściwa to ilość energii na jednostkę masy. Stężenie masowe jest pomiarem ilości na jednostkę masy. Energię właściwą można uważać za stężenie energii na jednostkę masy.

Dżul to metryczny, a dokładniej, pomiar energii według Międzynarodowego Układu Jednostek (SI). Wywodzi się ze wzoru na energię kinetyczną: Ek = ½ mv2, gdzie m równa się masie poruszającego się obiektu, a v równa się jego prędkości. Dżul to energia wymagana do przyspieszenia masy jednego kilograma z prędkością jednego metra na sekundę do kwadratu na odległości jednego metra. Energia właściwa jest wyrażana w jednostkach SI w dżulach na gram (J / g), kilodżulach na kilogram (kJ / kg) lub dżulach na kilogram (J / kg), w zależności od badanego układu.

Wcześniejszą próbą chemików zdefiniowania energii była kaloria, energia potrzebna do podniesienia temperatury jednego grama wody o 1 ° C. Nie jest to jednak dokładny pomiar, ponieważ wymagana energia zależy nieco od początkowej temperatury wody. Definicja kalorii w SI wynosi teraz 1 kaloria równa 4.184 dżuli. Energia właściwa byłaby mierzona jako kalorie / gram (cal / g), kilokalorie / kg (kcal / kg) lub kilokalorie na gram (kcal / g).

Brytyjska jednostka termiczna (BTU) jest analogiem do kalorii i jest niedokładnym pomiarem. BTU to energia wymagana do podniesienia temperatury jednego funta wody o 1 ° F. BTU ma nieco mniej energii niż 1 kilodżul. Energia właściwa w tym systemie jest mierzona jako BTU na funt (BTU / funt).

Światło, inna forma energii, nie ma masy. Dlatego nie istnieje żaden termin określający energię właściwą światła. Dyskutując o energii chemicznej, często bardziej przydatne jest zajmowanie się energią właściwą na bazie molekularnej zamiast masowej. Chemik może użyć dżuli na mol (J / mol) zamiast dżuli na kilogram, ponieważ w tej aplikacji przydatna jest liczba cząsteczek, które reagują.