Одиниці енергії Одини цями ене ргії як кількісної міри руху і взаємодії матерії у Міжнародній системі одиниць SI є джоул

Одини́цями ене́ргії, як кількісної міри руху і взаємодії матерії, у Міжнародній системі одиниць (SI) є джоуль, у системі СГС — ерг. У фізиці енергія зазвичай позначається латинською літерою E. Крім цих основних одиниць вимірювання енергії на практиці використовується багато інших зручних для конкретного застосуванні одиниць.

У фундаментальних термінах одиниця енергії збігається з одиницею роботи 1 джоуль і дорівнює 1 ньютон-метру, а в основних одиницях SI:

Одиницею енергії, що використовується в атомній фізиці та фізиці елементарних частинок є електронвольт (еВ). 1 еВ є еквівалентний 1,602176634·10^-19 Дж

У спектроскопії 1 см⁻¹ ≈ 0,0001239842 еВ використовується для представлення енергії, так як величина енергії є обернено пропорційною до довжини електромагнітної хвилі відповідно до рівняння .

У галузях виробництва та споживання енергії часто використовуються еквівалент бареля нафти або тонна нафтового еквівалента.

Британські імперські/американські звичайні одиниці

В британських імперських одиницях^[en] та звичайних одиницях США^[en] енергія і робота мають розмірність фут-фунт-сила^[en] (1,3558 Дж), використовуються також Британська теплова одиниця (англ. British thermal unit, BTU), яка може мати різні значення, близькі до 1055 Дж, кінська сила-година (2,6845 МДж), а також бензиновий галоновий еквівалент^[en] (англ. Gasoline gallon equivalent, GGE) близький до 120 МДж.

Електроенергетика

За одиницю вимірювання електричної енергії, зокрема при оплаті комунальних послуг використовується кіловат-година (кВт·год); одна кіловат-година є еквівалентною 36 мегаджоулям. Споживання електроенергії часто вказується в одиницях кіловат-годин за рік чи інший період часу. Насправді це буде розмірність середнього споживання потужності, тобто середньої швидкості передавання енергії. Одна кіловат-година на рік відповідає приблизно потужності 0,11 Вт.

Природний газ

Природний газ часто при продажу обліковується в одиницях енергетичного вмісту або об’єму. Звичайними одиницями при продажі за вмістом енергії є джоулі або терми^[en]. Один терм еквівалентний приблизно 1,055 МДж. Зазвичай одиницями продажу за об’ємом є кубічний метр або кубічний фут. Природний газ у США продається в термах або сотнях кубічних футів (100 ft³ = 1 Ccf). В Астралії природний газ обліковується у кубічних метрах. Один кубічний метр містить близько 38 мегаджоулів. У більшій частині світу природний газ при продажу обліковується в гігаджоулях.

Харчова промисловість

Калорія визначається як кількість теплової енергії, що необхідна для підвищення температури одного грама води на 1 градус Цельсія від температури 14,5 °C при тиску 1 атм. У термохімії використовується калорія, що відповідає 4,184 Дж, але також визначено й інші калорії, наприклад калорія у Міжнародних таблицях водяної пари (англ. International Steam Table) відповідає 4,1868 Дж. У багатьох регіонах енергетичний вміст харчових продуктів вимірюють у великих калоріях або кілокалоріях, що дорівнюють 1000 калорій, іноді пишуться з великої літери як «Калорія». У Європейському Союзі маркування харчової енергії в джоулях є обов’язковим, і часто у калоріях як додаткова інформація.

Атомна фізика і хімія

В атомній фізиці та хімії прийнято вимірювати енергію за атомною шкалою у зручній одиниці електронвольт (еВ), що не належить до SI. 1 еВ еквівалентний кінетичній енергії, яку набуває електрон при проходженні через різницю потенціалів 1 вольт у вакуумі. Зазвичай використовують з еВ префікси величин SI (наприклад, мілі-, мега- тощо). Через релятивістську еквівалентність між масою та енергією еВ також іноді використовується як одиниця маси. Гартрі (атомна одиниця енергії) позасистемна одиниця енергії, що зазвичай використовується у розрахунках енергетичних рівнів атомів і молекул. Історично використовувалася одиниця Ридберґ. Один Ридберґ дорівнює половині Гартрі, що дорівнює 13,6056923(12) еВ.

Спектроскопія

У спектроскопії та суміжних галузях прийнято вимірювати рівні енергії в одиницях обернених сантиметрів. Ця одиниця (см⁻¹) є, строго кажучи, не одиницею енергії, а одиницею, пропорційною до енергії, з Дж см.

Вибухотехніка

При вибуху грам тринітротолуолу (тротилу) виділяє від 4100 до 4600 джоулів (980-1100 калорій). При означенні тротилового еквіваленту його було представлено у кілокалоріях (1 ккал = 4184 джоулі), що дало значення 4,184 гігаджоуля (1 мільярд калорій) для тонни тротилу.

Див. також

Примітки

International Bureau of Weights and Measures (20 травня 2019). The International System of Units (SI) (вид. 9th). Paris: BIPM. ISBN 978-92-822-2272-0. Процитовано 3 грудня 2021.
Johnson, R. D., ред. (2002). CCCBDB What's a cm-1?. Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase. National Institute of Standards and Technology. doi:10.18434/T47C7Z. Процитовано 13 листопада 2013.
Thompson, A.; Taylor, B. N., ред. (2019). Appendix B8—Factors for Units Listed Alphabetically. NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI). National Institute of Standards and Technology (вид. 9th).

[BIPM2019-1] International Bureau of Weights and Measures (20 травня 2019). The International System of Units (SI) (вид. 9th). Paris: BIPM. ISBN 978-92-822-2272-0. Процитовано 3 грудня 2021.

[2] Johnson, R. D., ред. (2002). CCCBDB What's a cm-1?. Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase. National Institute of Standards and Technology. doi:10.18434/T47C7Z. Процитовано 13 листопада 2013.

[3] Thompson, A.; Taylor, B. N., ред. (2019). Appendix B8—Factors for Units Listed Alphabetically. NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI). National Institute of Standards and Technology (вид. 9th).