La energía se define mediante el trabajo , por lo que la unidad SI de energía es la misma que la unidad de trabajo: el julio (J), llamado así en honor a James Prescott Joule y sus experimentos sobre el equivalente mecánico del calor . En términos un poco más fundamentales,1 julio es igual a 1 newton metro y, en términos de unidades básicas del SI
Una unidad de energía que se utiliza en física atómica , física de partículas y física de altas energías es el electronvoltio (eV). Un eV equivale a1,602 176 634 × 10 −19 J . [1]
En espectroscopia la unidad cm −1 ≈0,000 123 9842 eV se utiliza para representar la energía, ya que la energía es inversamente proporcional a la longitud de onda de la ecuación .
En las discusiones sobre producción y consumo de energía, a menudo se utilizan las unidades de barril equivalente de petróleo y tonelada equivalente de petróleo .
Las unidades imperiales británicas y las unidades habituales de los EE. UU. tanto para energía como para trabajo incluyen la libra-pie fuerza (1,3558 J), la unidad térmica británica (BTU), que tiene varios valores en la región de 1055 J, el caballo de fuerza -hora (2,6845 MJ) , y el equivalente en galones de gasolina (aproximadamente 120 MJ).
Una unidad de energía eléctrica, particularmente para facturas de servicios públicos, es el kilovatio-hora (kWh); un kilovatio-hora equivale a3,6 megajulios . El consumo de electricidad a menudo se expresa en unidades de kilovatios-hora por año u otro período de tiempo. En realidad, se trata de una medida del consumo medio de energía , es decir, la velocidad media a la que se transfiere energía. Un kilovatio-hora al año equivale aproximadamente a 0,11 vatios.
El gas natural suele venderse en unidades de contenido energético o por volumen. Las unidades comunes para vender por contenido energético son julios o termias . Una termia equivale a unos 1.055 megajulios. Las unidades comunes para vender por volumen son metros cúbicos o pies cúbicos. El gas natural en Estados Unidos se vende en termias o 100 pies cúbicos (100 pies 3 = 1 Ccf). En Australia, el gas natural se vende en metros cúbicos. Un metro cúbico contiene unos 38 megajulios. En la mayor parte del mundo, el gas natural se vende en gigajulios.
La caloría se define como la cantidad de energía térmica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua en 1 grado Celsius , desde una temperatura de14,5 °C , a una presión de1 atmósfera . Para la termoquímica una caloría deSe utiliza 4,184 J , pero también se han definido otras calorías, como la caloría de la Tabla Internacional de Vapor de4,1868 J . En muchas regiones, la energía alimentaria se mide en calorías grandes o kilocalorías que equivalen1000 calorías , a veces escritas en mayúscula como Calorías . En la Unión Europea, el etiquetado energético de los alimentos en julios es obligatorio, a menudo con calorías como información complementaria.
En física y química, es común medir la energía en la escala atómica en unidades no pertenecientes al SI, pero convenientes, electronvoltios (eV). 1 eV equivale a la energía cinética adquirida por un electrón al atravesar una diferencia de potencial de 1 voltio en el vacío. Es común utilizar los prefijos de magnitud del SI (por ejemplo, mili, mega, etc.) con electronvoltios. Debido a la equivalencia relativista entre masa y energía , el eV también se utiliza a veces como unidad de masa. El Hartree (la unidad atómica de energía) se utiliza comúnmente en el campo de la química computacional ya que dichas unidades surgen directamente de los algoritmos de cálculo sin necesidad de conversión. Históricamente se han utilizado unidades Rydberg .
En espectroscopia y campos relacionados es común medir los niveles de energía en unidades de centímetros recíprocos . Estas unidades (cm −1 ) estrictamente hablando no son unidades de energía sino unidades proporcionales a las energías, siendo la proporcionalidad constante. [2]
Un gramo de TNT libera de 4100 a 4600 julios (980 a 1100 calorías ) al explotar. Para definir la tonelada de TNT , se estandarizó a 1 kilocaloría (4.184 julios), dando un valor de 4.184 gigajulios (1.000 millones de calorías) por tonelada de TNT. [3]
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