расчет количества тепла в кВт, формула расчета тепловой энергии в киловаттах и гкал, расшифровка, фото и видео примеры
Что такое Гкал
Стоимость отопления важна для жителей многоэтажек с подача теплоносителя
Понятие гигакалория означает единицу измерения тепловой энергии в отоплении. Эта энергия внутри помещений передается путем конвекции от батарей к предметам и излучается в воздух. Калория – это количество энергии, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус при атмосферном давлении.
Для расчета тепловой энергии используется другая единица — Гкал, равная 1 миллиарду калорий. В среднем расход тепла на 1 кв.м. в Гкал в РФ составляет 0,9342 Гкал/мес. Если перевести показатель в другие значения, 1 Гкал будет равен:
- 1162,2 кВтч;
- подогрев 1 тыс. тонн воды до +1 град.
Величина утверждена в 1995 году.
Характеристики Гкал для жилых многоэтажек
Терморегулятор позволяет регулировать расход теплоносителя и температуру
Если многоквартирный тип зданий не оборудован общедомовым или индивидуальным счетчиком, расчет тепловой энергии осуществляется по площади помещений. При наличии прибора учета, горизонтальной или последовательной прокладки трассы жильцы самостоятельно определяют количество тепловой энергии. Для этого используйте:
- Дроссельные радиаторы. При ограничении проходимости снижается температура и снижается потребление энергии.
- На обратной линии установлен общий термостат. Расход теплоносителя зависит от температуры в квартире. При малых расходах температура выше, при больших расходах – ниже.
Квартира в новостройке в основном оборудована индивидуальным счетчиком.
Удельный вес Гкал для частного дома
Самое дешевое топливо на гигакалорию — пеллеты
Материал, используемый для отопления, определяется тарифом для частных домов. По усредненным данным стоимость 1 Гкал равна:
- газ природный 3,3 тыс. руб., сжиженный 520 руб.;
- твердое топливо — уголь 550 руб., пеллеты 1,8 тыс. руб.;
- дизель — 3270 руб.;
- электроэнергия — 4,3 тыс. руб.
Цена на тепловую энергию зависит от региона, в котором находится частный дом.
Для чего все это?
Проблему следует рассматривать с двух точек зрения — с точки зрения многоквартирных домов и частных. Начнем с первых.
Многоквартирные дома
Здесь нет ничего сложного: в тепловых расчетах используются гигакалории. А если знать, сколько тепловой энергии осталось в доме, то можно предъявить потребителю конкретный счет. Приведем небольшое сравнение: если централизованное отопление функционирует при отсутствии счетчика, то платить придется по площади отапливаемого помещения. При наличии теплосчетчика это само по себе подразумевает горизонтальную разводку (либо коллекторную, либо последовательную): в квартиру заводят два стояка (на «обратку» и на подачу), а внутриквартирную систему (точнее, конфигурацию) определяют жители. Такая схема используется в новостройках, благодаря которой люди регулируют потребление тепловой энергии, делая выбор между экономией и комфортом.
Давайте узнаем, как осуществляется эта регулировка.
1. Установка общего термостата на «обратку». При этом расход рабочей жидкости определяется температурой внутри квартиры: если она снижается, то расход соответственно увеличивается, а если повышается, то уменьшается.
2. Дросселирование радиаторов отопления. Благодаря дросселю ограничивается проход нагревателя, снижается температура, а значит, снижается потребление тепловой энергии.
Частные дома
Продолжаем рассказывать о расчете Гкал на отопление. Владельцев загородных домов в первую очередь интересует стоимость гигакалории тепловой энергии, полученной из того или иного вида топлива. Таблица ниже может помочь в этом.
Таблица. Сравнение стоимости 1 Гкал (включая транспортные расходы)
* — цены ориентировочные, так как тарифы могут отличаться в зависимости от региона, к тому же они еще и постоянно растут.
Общие принципы расчета
Порядок расчета тепловой энергии установлен ПП № 354. Расчеты осуществляют коммунальные службы, но их допускается производить самим жильцам. Определить потребление тепла можно после подсчета количества тепловой энергии, затраченной на отопление за год. Этот период дает возможность получить средний норматив, так как летом затраты ниже, а зимой больше. Оплата в соответствии с нормативом предусматривает равные затраты за отопительный период или календарный год.
Схема расчета зависит от нескольких факторов:
- оснащение дома счетчиком тепловой энергии;
- возможность учета обогрева всех помещений отдельными приборами;
- календарное время оплаты — зима или весь год.
Рассчитать тепловую энергию для многоквартирного дома сложнее, чем для частного. Это связано с наличием мест общего пользования, жилых и нежилых помещений, права собственности. Принимая во внимание зависимость тепловой энергии от габаритов помещения, стоит руководствоваться ПП № 354 и ПП № 306. В них отмечается распределение объема используемого тепла дома пропорционально площади помещения. квартиры. Суммарные показания счетчиков делятся на доли собственников жилья.
Основные факторы
Идеально спроектированная и спроектированная система отопления должна поддерживать заданную температуру в помещении и компенсировать возникающие потери тепла. При расчете показателя тепловой нагрузки на систему отопления в здании необходимо учитывать:
Назначение здания: жилое или производственное.
Характеристики конструктивных элементов сооружения. Это окна, стены, двери, крыша и система вентиляции.
Размеры жилого помещения. Чем он больше, тем мощнее должна быть система отопления. Обязательно нужно учитывать площадь оконных проемов, дверей, наружных стен и объем каждого внутреннего помещения.
Наличие специальных помещений (баня, сауна и т.д.).
Степень оснащения техническими устройствами. То есть наличие горячего водоснабжения, систем вентиляции, кондиционирования и тип системы отопления.
Для одноместного номера. Например, в кладовых не нужно поддерживать комфортную температуру.
Количество точек раздачи горячей воды. Чем их больше, тем больше загружается система.
Площадь остекленных поверхностей. Помещения с французскими окнами теряют значительное количество тепла.
Дополнительные условия. В жилых домах это может быть количество комнат, балконов и лоджий и санузлов. В промышленных — количество рабочих дней в календарном году, смен, технологическая цепочка производственного процесса и др.
Климатические условия региона. При расчете теплопотерь учитываются уличные температуры. Если различия незначительны, то на компенсацию будет затрачено небольшое количество энергии. В то время как при -40°С за окном потребуются значительные затраты.
Методика расчета количества теплоты
Формула расчета гигакалорий по площади помещения
Определить стоимость гигакалории тепла можно в зависимости от наличия прибора учета. На территории Российской Федерации используется несколько схем.
Оплата без счетчиков в отопительный сезон
Расчет производится исходя из площади квартиры (жилые + подсобные помещения) и производится по формуле:
P = SхNхT, где:
- P — сумма к оплате;
- S — размер площади квартиры или дома в м²;
- Н — теплота, затраченная на отопление 1 кв. м за 1 месяц в Гкал/м²;
- Т — тарифная стоимость 1 Гкал.
Пример. Энергопоставщик на однокомнатную квартиру 36 квадратов отдает тепло по 1,7 тыс. руб./Гкал. Потребительская норма 0,025 Гкал/м². За 1 месяц услуги отопления составят: 36х0,025х1700 = 1530 руб.
Оплата без счетчика за весь год
Без прибора учета меняется и формула расчета P = Sx(NxK)xT, где:
- N — норма расхода тепловой энергии на 1 м2;
- Т — стоимость 1 Гкал;
- К — коэффициент кратности платежей (количество месяцев отопления делится на количество календарных месяцев). Если причина отсутствия прибора учета не подтверждена документально, К увеличивается в 1,5 раза.
Пример. Однокомнатная квартира имеет площадь 36 м2, тариф 1700 рублей за Гкал и потребительский тариф 0,025 Гкал/м2. Первоначально требуется рассчитать коэффициент частоты на 7 месяцев теплоснабжения. К = 7:12 = 0,583. Далее цифры подставляются в формулу 36х(0,025х0,583)х1700=892 рубля.
Стоимость при наличии общедомового счетчика зимой
Стоимость гигакалории зависит от вида используемого топлива для многоэтажки.
Этот метод позволяет рассчитать стоимость центрального отопления с помощью обычного счетчика. Так как тепловая энергия подводится ко всему зданию, расчет производится исходя из площади. Применяется формула P = VxS / StotalxT, где:
- P — ежемесячная стоимость услуг;
- S – площадь отдельной жилой площади;
- Stot — размер площади всех отапливаемых квартир;
- В — общие показания прибора коллективного учета за месяц;
- Т — тарифная стоимость 1 Гкал.
Пример. Площадь жилища собственника составляет 36 м2, всего многоэтажного дома – 5000 м2. Ежемесячное потребление тепла составляет 130 Гкал, стоимость 1 Гкал по области 1700 руб. Оплата за один месяц 130 х 36/5000 х 1700 = 1591 рубль.
Приборы учета имеются во всех квартирах
Стоимость услуг отопления по индивидуальному счетчику ниже на 30%
В зависимости от наличия коллективного счетчика в подъезде и личного прибора в каждой из квартир, является изменение показаний, но это не относится к тарифам на услуги отопления. Плата делится между всеми собственниками по параметрам площади следующим образом:
- Разница в потреблении тепла на общедомовых и личных счетчиках считается по формуле Vdiff. = V- Vпом.
- Полученная цифра подставляется в формулу P = (Vpom. + VрxS / Stot.) XT.
Значения букв расшифровываются следующим образом:
- Р — сумма к оплате;
- S — показатель площади отдельной квартиры;
- Ст. — общая площадь всех квартир;
- В — коллективная тепловая нагрузка;
- Впом — индивидуальное потребление тепла;
- Вр — разница показаний индивидуальных и бытовых приборов;
- Т — тарифная стоимость 1 Гкал.
Пример. В однокомнатной квартире 36 м2 установлен индивидуальный счетчик, показывающий 0,6. На домового выбивается 130, отдельная группа приборов дала 118. Площадь многоэтажки 5000 м2. Ежемесячное потребление тепла — 130 Гкал, оплата за 1 Гкал по области — 1700 руб. Сначала рассчитывается разница показаний Vр = 130 — 118 = 12 Гкал, а затем — отдельная оплата Р = (0,6 + 12 х 36/5000) х 1700 = 1166,88 руб.
Применение повышающего коэффициента
На основании ПП № 603 плата за отопление взимается в 1,5 раза больше, если счетчик не ремонтировался в течение 2-х месяцев, в случае его кражи или повреждения. Повышающий коэффициент также устанавливается, если домовладельцы не передают показания прибора или дважды не допустили к нему специалистов для проверки технического состояния. Вы можете самостоятельно рассчитать повышающий коэффициент по формуле P = Sx1,5 NxT.
Формула расчета тепловой энергии (на 1 квадратный метр)
Точная формула расчета тепловой энергии на отопление принимается из расчета 100 Вт на 1 кв. В ходе расчетов она принимает вид:
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m.
Поправочные коэффициенты обозначаются латинскими буквами:
- а — количество стен в помещении. Для внутреннего помещения он равен 0,8, для одного наружного строения – 1, для двух – 1,2, для трех – 1,4.
- б — расположение наружных стен по сторонам света. Если комната выходит на север или восток — 1,1, на юг или запад — 1,
- c — отношение помещения к розе ветров. Дом с подветренной стороны — 1,2, с подветренной стороны — 1, параллельно ветру — 1,1.
- д — климатические условия региона. Указано в табл.
Temperature, degrees | Coefficient |
From -35 | 1,5 |
-30 to -34 | 1,3 |
-25 to -29 | 1, 2 |
от -20 до -24 | 1,1 |
-15 to -19 | 1 |
-10 to -14 | 0,9 |
To 10 | 0,7 |
- e — insulation поверхности стены. Для конструкций без утепления — 1,27, с двумя кирпичами и минимальным утеплением — 1, с хорошим утеплением — 0,85.
- f — высота потолков. Указано в табл.
Высота, м | Коэффициент |
Up to 2.7 | 1 |
2,8-3 | 1,05 |
3,1-3,5 | 1,1 |
3,6-4 | 1 ,15 |
- г — особенности утепления пола. Для подвалов и цоколей — 1,4, с утеплением на уровне земли — 1,2, при наличии отапливаемого помещения внизу — 1.
- ч — особенности верхнего помещения. При наличии наверху холодной горы — 1, чердака с утеплением — 0,9, отапливаемого помещения — 0,8.
- и — конструктивные особенности оконных проемов. При наличии стеклопакетов — 1,27, однокамерных стеклопакетов — 1, двухкамерных или трехкамерных стеклопакетов с газом аргон — 0,85.
- j — общие параметры площади остекления. Рассчитывается по формуле х = ∑Sок/Sп, где ∑Sок – общий показатель для всех окон, Sп – площадь помещения.
- к — наличие и тип входного проема. Комната без двери -1, с одной дверью на улицу или лоджию — 1,3, с двумя дверьми на улицу или лоджию — 1,7.
- л — схема подключения аккумулятора. Specified in the table
Inset | Features of the | Coefficient |
Diagonal | Feed at the top, return at the bottom | 1 |
Unilateral | Feed at the top, return снизу | 1,03 |
Двусторонний | Возврат и подача снизу | 1,13 |
Диагональ | Feed at the bottom, return at the top | 1,25 |
Unilateral | Feed at the bottom, return at the top | 1,28 |
Unilateral | Feed and return at the bottom | 1,28 |
- м — особенности монтажа радиаторов. Указано в табл.
Тип соединения | Коэффициент |
На стене открыто | 0,9 |
Верх, спрятана на полке или подоконнике | 1 |
Закрыт на вершине. наложение с торца | 1,12 |
С декоративным корпусом | 1,2 |
Перед использованием формулы создайте диаграмму с данными для всех коэффициентов.
Счетчики тепла
Теперь выясним, какая информация нужна для того, чтобы рассчитать отопление. Нетрудно догадаться, что это за информация.
1. Температура рабочей жидкости на выходе/входе конкретного участка магистрали.
2. Расход рабочего тела, проходящего через нагревательные приборы.
Потребление определяется с помощью приборов учета тепла, то есть счетчиков. Они могут быть двух типов, давайте с ними познакомимся.
Счетчики крыльчатые
Такие приборы предназначены не только для систем отопления, но и для горячего водоснабжения. Единственное их отличие от тех счетчиков, которые используются для холодной воды, это материал, из которого изготовлена крыльчатка – в этом случае она более устойчива к высоким температурам.
Что касается механизма работы, то он практически одинаков:
- за счет циркуляции рабочей жидкости крыльчатка начинает вращаться;
- вращение крыльчатки передается на дозирующий механизм;
- передача осуществляется без прямого взаимодействия, а с помощью постоянного магнита.
Несмотря на то, что конструкция таких счетчиков предельно проста, порог срабатывания у них достаточно низкий, к тому же имеется и надежная защита от искажения показаний: малейшие попытки затормозить крыльчатку с помощью внешнего магнитного поля пресекаются. подавляется из-за антимагнитного экрана.
Устройства с дифференциальным регистратором
Работа таких устройств основана на законе Бернулли, который гласит, что скорость потока газа или жидкости обратно пропорциональна его статическому движению. Но как применить это гидродинамическое свойство к расчету расхода рабочего тела? Это очень просто – нужно лишь преградить ей путь стопорной шайбой. В этом случае скорость падения давления на этой шайбе будет обратно пропорциональна скорости движущегося потока. А если давление фиксируют сразу два датчика, то можно легко определить расход, причем в режиме реального времени.
Внимание! Конструкция счетчика подразумевает наличие электроники. Подавляющее большинство таких современных моделей выдает не только сухую информацию (температура рабочей жидкости, ее расход), но и определяет фактическое использование тепловой энергии. Модуль управления здесь оснащен портом для подключения к ПК и может быть настроен вручную.
У многих читателей наверняка возникнет закономерный вопрос: а что если речь идет не о закрытой системе отопления, а об открытой, в которой возможен отбор на горячее водоснабжение? Как в этом случае рассчитать Гкал на отопление? Ответ вполне очевиден: здесь датчики давления (как и стопорные шайбы) ставятся одновременно и на подаче, и на «обратке». А разница в расходе рабочей жидкости укажет на количество нагретой воды, которая использовалась на бытовые нужды.
Приборы учета домов и квартир
Специальный прибор позволяет точно рассчитывать тарифы на водоснабжение, электроэнергию, газ и тепло. Пользователям разрешено устанавливать теплосчетчик для учета потребления тепловой энергии. Прибор измеряет в Гкал/ч, кВт/ч и кДж/ч. Сегодня они популярны.
Счетчик крыльчатый
Счетчик крыльчатый эффективно работает при температуре ниже 22 градусов
Счетчик выполнен в виде механизма с перпендикулярной осью вращения. Модель характеризуется низкой чувствительностью, что позволяет точно измерять затраты тепла. Регуляторы подходят для помещений с хорошей теплоизоляцией, температурными показателями +26 градусов. Минимальную Гкал считает крыльчатый аппарат с функцией температурной коррекции до +22 градусов.
Преимущества:
- недорогая стоимость;
- питание от аккумуляторов;
- простота использования;
- точность измерения.
Минусы:
- риск повреждения из-за гидроудара;
- быстрый износ механизма;
- повышение давления в системе;
- при заклинивании крыльчатки поток воды не пропускается.
Крыльчатые приборы подходят для снятия показаний при использовании небольшого объема воды.
Устройства с регистратором прыжков
Электронные устройства дороже, но они точнее считают гигакалории.
Импульсный прибор осуществляет дистанционное считывание с 2-16 каналов, поэтому подходит для частного или многоквартирного дома. Учет и передача данных осуществляется на ЖК-монитор, через разъемный интерфейс, на ноутбук или компьютер по сетевому кабелю, по сети GSM.
Сценарий, по которому необходимо измерять показания, задается пользователем. Ультразвуковые приборы могут подключаться к системам водоснабжения и газоснабжения, входят в состав АСКУЭ или объединяются с системой «умный дом».
Преимущества:
- множество вариантов для общих и частных измерений;
- возможность интеграции в несколько учетных систем;
- прочность за счет отсутствия подвижных узлов;
- красивый внешний вид и компактность;
- защита от пыли и влаги — счетчик можно разместить на кухне или на улице;
- прочный корпус;
- функции самодиагностики неисправностей;
- обширная связь;
- исполнение со съемным вычислительным блоком или без него;
- межсервисный интервал 6 лет, между заменами 10 лет.
Минусы:
- высокая цена;
- коммуникационные возможности зависят от специфики вывода;
- стоимость приобретения расходомеров, датчиков давления, модулей дистанционного управления для основного оборудования.
Для наружного применения подходят модели с дифференциальными регистраторами, имеющими степень влагозащиты IP 68.
Translation table
A quick translation of round numbers can be done using tables:
Gcal to kW | ||||||||
giga calories / hour | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
kw | 1163 | 2326 | 3489 | 4652 | 5815 | 11630 | 17445 | 23260 |
kW to Gcal | |||||||
kw | 1000 | 5000 | 10000 | 30000 | 50000 | 100000 | 500000 |
gcal / h | 0. 85984 | 4.29922 | 8.5984 | 25.795 | 42.992 | 85.984 | 429.9226 |
Results of all calculations
In an insulated house, the amount of consumed gigacalories will be less
При правильном использовании расчетной формулы можно узнать количество потребленных Гкал тепловой энергии. Информация поможет спланировать бюджет, уточнить общую сумму к оплате. На основании вышеприведенных формул можно сделать вывод о затратах гигакалорий на сооружение до 200 квадратов. Эта величина равна 3 Гкал в месяц. Учитывая продолжительность отопительного сезона в большинстве регионов РФ в 6 месяцев, несложно определить примерный расход тепла. Вам нужно будет умножить 3 Гкал на 6 месяцев. В результате получается 18 Гкал.
Стоимость гигакалорий проще посчитать для частного дома по показателям индивидуального счетчика. Процесс заселения квартир усложняется наличием дома и личного счетчика. Однако такая процедура осуществляется самостоятельно без посещения специальных организаций.
Для расчета тепловой энергии используются специальные математические формулы. В них подставляются наиболее точные данные, а энергоснабжающим организациям сообщается о самостоятельном расчете. При расчете вы можете воспользоваться онлайн-калькуляторами или обратиться к специалистам, которые выполнят все операции, ориентируясь на показатели вашего помещения и тип счетчика.
Альтернативные варианты
Так как существуют различные способы обеспечения жилья теплом путем выбора теплоносителя — вода или пар, то существуют и альтернативные методы расчета полученного тепла. Вот еще две формулы:
Таким образом, расчеты можно произвести своими руками, но важно согласовать свои действия с расчетами теплоснабжающих организаций. Их инструкции по расчету могут полностью отличаться от ваших.
Расчеты будут намного сложнее, если вы собираетесь установить в доме полы с подогревом, но здесь вам нужно будет включить электричество. А это совсем другая «опера», с новыми исполнителями, но из тех же госорганов
Полезный совет. Часто справочники дают информацию не в национальной системе единиц измерения, к которой относятся калории, а в международной системе «С». Поэтому советуем запомнить коэффициент перевода килокалорий в киловатты. Он равен 850. Другими словами, 1 киловатт равен 850 килокалориям. Отсюда уже не сложно перевести гигакалории, если учесть, что 1 гигакалория — это миллион калорий.
Расчет тем более необходим, когда речь идет об отоплении загородного дома.
Все счетчики, а не только самые простые пирожные, к сожалению, страдают некоторой погрешностью измерения. Это нормальная ситуация, если, конечно, погрешность не выходит за все мыслимые пределы. Для расчета погрешности (относительной, в процентах) также используется специальная формула:
- V1 и V2 – ранее рассмотренные показатели расхода теплоносителя, а
- 100 — коэффициент пересчета в проценты.
Допустимым процентом погрешности расчета теплоты считается не более 2 процентов при условии, что погрешность средств измерений составляет не более 1 процента. Можно, конечно, обойтись старым проверенным методом, тут особо никаких расчетов делать не нужно.
Такой выход иногда является спасительным и наиболее удобным.
Калькулятор преобразования энергии
Автор: Dominik Czernia, PhD
Отзыв от Bogna Szyk и Adena Benn. преобразование джоулей
С нашим калькулятором преобразования энергии вы можете преобразовывать энергию между широким спектром различных единиц . Величина энергии существенно различается в различных аспектах жизни: от низких энергий на микроскопическом уровне атомов до огромных энергий ядерных бомб. Вот почему люди ввели много альтернативных единиц энергии.
Вы можете использовать наш калькулятор преобразования энергии по-разному, в зависимости от ваших потребностей. В приведенном ниже тексте вы найдете объяснение того, как вы можете преобразовать некоторые основные единицы энергии, такие как:
- Джоули в ккал;
- Джоулей в кВтч; и
- Джоулей в eV.
Мы также предусмотрели возможность вычисления менее часто используемых единиц измерения, таких как тонны тротила в джоулях или термы в джоулях. Знаете ли вы, что энергию можно выразить в единицах веса, температуры или длины? Читайте дальше, если хотите узнать, как наш преобразователь энергии:
- Преобразует массу в энергию;
- Преобразует температуру в энергию; и
- Преобразует длину в энергию.
Джоули в ккал и преобразование ккал в джоули
Килокалории (ккал) обычно измеряют энергию пищи. Одна калория – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры воды на один градус (при температуре 14,5 градусов по Цельсию). Зная это, вы можете вычислить эквивалентное значение килокалорий, выраженное в джоулях, например, с помощью нашего калькулятора удельной теплоемкости. Результат:
1 ккал = 4184 Дж
,
и наоборот:
1 Дж ≈ 0,000239 ккал
.
Преобразование джоулей в кВтч и кВтч в джоули
Киловатт-часы (кВтч) используются в повседневной электроэнергии. Соответствует количеству энергии, потребляемой устройством в течение 1 часа при мощности 1000 ватт (один киловатт). Следовательно, мы можем написать:
1 кВтч=1 кВт×1 ч=1000 Вт×3600 с=3 600 000 Дж=3,6 МДж\begin{split}
1\ \rm{кВтч} &= 1\ \rm{кВт} \times 1\ \rm{ч}\\
&= 1000\ \rm{Вт} \times 3600\ \rm{s}\\
&= \text{3 600 000 Дж}\\
&= 3,6\ \rm{MJ}
\end{split}1 кВтч=1 кВт×1 ч=1000 Вт×3600 с=3 600 000 Дж=3,6 МДж
И наоборот:
1 МДж≈0,278 кВтч2\ \rm{МДж} \приблизительно 0,278\ \rm{кВтч}1 МДж≈0,278 кВтч
Джоули в эВ и эВ в джоули перевод
, В химии и физике часто приходится использовать очень малые энергии для описания явлений в атомном масштабе. Для этой цели мы можем использовать удобную единицу измерения, называемую электронвольт (эВ). Один электронвольт — это энергия, полученная (или потерянная) электроном, прошедшим путь в электрическом поле с разностью потенциалов в 1 вольт. Эта энергия равна: 9{-19}\ Ce≈1,60217×10−19 Кл — элементарный заряд электрона. Обязательно проверьте наше ускорение в калькуляторе электрического поля, где можно оценить ускорение любой заряженной частицы в электрическом поле.
Тонны тротила и термы в джоули
Тонна тротила — это единица энергии, которая является основным параметром ядерного оружия, но она также используется для определения силы других событий, таких как падение метеорита. Один грамм тротила выделяет при взрыве от 4100 до 4600 Дж энергии; условно принято, что она составляет ровно 4184 Дж. Следовательно:
1 тонна тротила = 1 т × 4184 Дж/г = 1 000 000 г × 4184 Дж/г = 4,184 ГДж = 1 Гкал\мал.
\начать{разделить}
\begin{split}1\ \text{тонна}\\ \text{TNT}\ \end{split} &= 1\ \rm t \times 4184\ Дж/г\\
&= \text{1 000 000 г} \times 4184\ \rm{Дж/г}\\
&= 4,184\ \rm ГДж\\
&= 1\ \rm Гкал
\end{split}1 тонна тротила= 1 т × 4184 Дж/г = 1 000 000 г × 4184 Дж/г = 4,184 ГДж = 1 Гкал
Терм – это единица тепловой энергии, эквивалентная сжиганию 100 кубических футов (или 2,83 кубических метра) природного газа. Термы обычно используются газовыми компаниями для расчета фактического энергопотребления. Эта единица энергии полезна для них тем, что зависит только от состава газа (а не от давления или температуры). Перевод в джоули показан ниже:
1 им≈105,5 МДж\мал.
1\ \rm их \примерно 105,5\ МДж1 их≈105,5 МДж
Преобразование массы в энергию
Вы, наверное, слышали о знаменитом уравнении E = mc2. Альберт Эйнштейн предположил, что любая масса в мире — это просто энергия, ожидающая освобождения. Хотя это пока недостижимо, мы можем использовать эту формулу для выражения энергии в единицах веса. 1 Дж\small 1\ \rm J1 Дж энергетических «весов»: 9{-31}\ \rm kgme=9,109×10−31 кг) сталкивается с позитроном (частицы той же массы, но с противоположным зарядом) и создает два фотона с энергией 1,022 МэВ\small 1,022\ \rm МэВ1,022 МэВ в итоге.
Вы можете проверить это с помощью нашего калькулятора преобразования энергии! Просто помните, что электрон и позитрон будут иметь массу 2 me2\ m_{\rm e}2 me. {-23}\ \rm Дж/KkB≈1,3806×10−23 Дж/K – постоянная Больцмана. Таким образом, мы можем сказать, что 1 Дж\small 1\ \rm J1 Дж энергии имеет температуру: 9{22}\ \rm К
\end{split}T=E/kB≈(1 J)/(1,3806×10−23 J/K)≈7,2432×1022 K
Мы иногда используем эту единицу энергии в физике или химии. Например, когда мы хотим описать величину тепловых колебаний в кристаллической решетке материала. Если мы говорим, что энергия колеблющихся атомов 200 К\малая 200\\rm К200 К, это означает, что их колебательная энергия составляет 17,235 мэВ\малая 17,235\\rm мэВ17,235 мэВ (проверьте это с нашим преобразователем энергии).
Преобразование длины в энергию
Одной из центральных частей теории квантовой механики являются волны материи. Каждая движущаяся частица с определенной кинетической энергией ведет себя как волна и может быть описана как имеющая определенную длину волны. Проверьте наш калькулятор длины волны де Бройля, чтобы узнать больше об этом.
В спектроскопии (изучение взаимодействия между веществом и волнами) обычно используется измерение энергии частиц или света в обратных сантиметрах (см⁻¹).