Spesifik Enerji Nedir?

Bir bilim insanına veya mühendis için, enerji terimi, bir sistemin iş yapma veya ısı üretme potansiyelidir. Özgül enerji, birim kütle başına enerji miktarıdır. Kütle ile konsantrasyon, birim kütle başına miktarın ölçülmesidir. Spesifik enerji, birim kütle başına enerji konsantrasyonu olarak düşünülebilir.

Bir joule, enerjinin metrik veya daha kesin olarak Uluslararası Birimler Sistemi (SI) ölçümüdür. Kinetik enerji formülünden türetilmiştir: Ek = ½ mv2, burada m hareketli cismin kütlesine, v ise hızına eşittir. Bir joule, bir kilometrelik bir mesafe boyunca saniyede bir metre hızla bir kilogram kütleyi hızlandırmak için gereken enerjidir. Spesifik enerji, SI birimlerinde, çalışılan sisteme bağlı olarak gram başına joule (J / g), kilogram başına kilojoule (kJ / kg) veya kilogram başına joule (J / kg) olarak ifade edilir.

Kimyacıların enerjiyi tanımlamak için daha erken bir girişimi kaloriydi, bir gram suyun sıcaklığını 1 ° C yükseltmek için gereken enerji. Ancak bu kesin bir ölçüm değildir, çünkü gereken enerji suyun başlangıç ​​sıcaklığına biraz bağlıdır. Kalorinin SI tanımı şimdi 1 kalori olarak 4.184 joule eşittir. Spesifik enerji, kalori / gram (cal / g), kilokalori / kg (kcal / kg) veya gram başına kilokalori (kcal / g) olarak ölçülür.

İngiliz ısı birimi (BTU), kalorinin analogudur ve yanlış bir ölçümdür. Bir BTU, bir kiloluk su sıcaklığını 1 ° F artırmak için gereken enerjidir. Bir BTU 1 kilojulden biraz daha az enerjidir. Bu sistemdeki spesifik enerji, pound başına BTU (BTU / lb) olarak ölçülür.

Başka bir enerji şekli olan ışığın kütlesi yoktur. Bu nedenle, ışığın özgül enerjisi için bir terim yoktur. Kimyasal enerjiyi tartışırken, kütle temeli yerine moleküler bazda spesifik enerjiyle ilgilenmek genellikle daha faydalıdır. Bir kimyager, bu başvuruda yararlı olan reaksiyona giren moleküllerin sayısı olduğundan, kilogram başına joule yerine her mol (jo / mol) joule kullanabilir.