O que é energia específica?

Para um cientista ou engenheiro, o termo energia é o potencial de um sistema para executar trabalhos ou produzir calor. Energia específica é a quantidade de energia por unidade de massa. Concentração por massa é a medida de uma quantidade por unidade de massa. Energia específica pode ser considerada a concentração de energia por unidade de massa.

Um joule é a métrica, ou mais precisamente, a medida de energia do Sistema Internacional de Unidades (SI). É derivado da fórmula da energia cinética: Ek = ½ mv2, onde m é igual à massa do objeto em movimento ev é igual a sua velocidade. Um joule é a energia necessária para acelerar uma massa de um quilograma à taxa de um metro por segundo ao quadrado ao longo de uma distância de um metro. A energia específica é expressa em unidades SI como joules por grama (J / g), quilojoules por quilograma (kJ / kg) ou joules por quilograma (J / kg), dependendo do sistema em estudo.

Uma tentativa anterior dos químicos de definir energia foi a caloria, a energia necessária para elevar a temperatura de um grama de água em 1 ° C. Porém, essa não é uma medida exata, pois a energia necessária depende um pouco da temperatura inicial da água. A definição de caloria do SI é agora 1 caloria igual a 4,184 joules. A energia específica seria medida em calorias / grama (cal / g), quilocalorias / kg (kcal / kg) ou quilocalorias por grama (kcal / g).

A unidade térmica britânica (BTU) é análoga à caloria e é uma medida inexata. Um BTU é a energia necessária para elevar a temperatura de um quilo de água em 1 ° F. Um BTU é ligeiramente menos energia que 1 quilojoule. A energia específica neste sistema é medida em BTUs por libra (BTU / lb).

A luz, outra forma de energia, não tem massa. Portanto, não existe termo para a energia específica da luz. Ao discutir energia química, geralmente é mais útil se preocupar com energia específica em base molecular, em vez de em massa. Um químico pode usar joules por mole (J / mol) em vez de joules por quilograma, pois é o número de moléculas que reagem que é útil nesta aplicação.