Одиниці виміру енергії

Уяви, хтось запитує тебе, скільки метрів до найближчого магазину, або скільки кілограмів важить мішок помідорів. Напевне ти зможеш легко відповісти. Але що, якщо запитати, скільки енергії тобі потрібно, щоб підняти 1 кілограм помідорів на 1 метр вгору? Можливо, відповідь спаде на думку не одразу. Енергія часто менш інтуїтивно зрозуміла ніж, скажімо, відстань чи вага. Енергія є здатністю виконувати роботу, наприклад, переміщувати об’єкт. Отже, основна одиниця енергії така ж, як і одиниця роботи — джоуль. Наявність одного джоулю енергії означає здатність виконувати роботу в один джоуль, наприклад, перемістити об'єкт на один метр, силою в один ньютон. Отже, один джоуль дорівнює одному ньютону, помноженому на один метр. Це приблизно стільки, скільки потрібно, щоб підняти середній помідор на один метр проти сили тяжіння Землі. А як підняти той кілограм помідорів? Потрібно прикласти силу 9,8 ньютона на відстані 1 метра. Для цього потрібно 9,8 джоулів енергії. Енергія може існувати і в інших формах, які не мають нічого спільного з рухомими фізичними об'єктами. Вона може бути пов’язана з теплом, світлом або електроенергією. Незалежно від її виду, ми можемо виразити кількість енергії в джоулях. Довести склянку води кімнатної температури до кипіння потребує близько 80 000 джоулів. Помідор, коли перетравлюється, виділяє хімічну енергію, рівну близько 70 000 джоулів. Енергія, яку Земля отримує від Сонця щодня, становить десять тисяч мільярдів мільярдів джоулів. Ці приклади демонструють, що джоуль є досить маленькою одиницею, що може принести незручності у багатьох випадках. Тому енергія часто подається в одиниці виміру в 1000 разів більшій за джоуль — кілоджоуль. Один кілоджоуль забезпечує достатньо енергії, щоб довести пів чайної ложки холодної води до кипіння. При перетравленні цього помідора виділяється близько 70 кілоджоулів. Але коли справа стосується їжі, ми звикли використовувати іншу одиницю енергії. Ці одиниці виміру часто можна зустріти на упаковках харчових продуктів, у таблиці, яка показує харчову цінність. Ця одиниця — кілокалорія. Кілокалорія - це кількість енергії, необхідна щоб підвищити температуру 1 кілограму води на 1 градус Цельсія. Одна кілокалорія рівна 4,2 кілоджоулям. 70 кілоджоулів енергії в цьому помідорі дорівнюють приблизно 17 кілокалоріям. Є ще одна одиниця енергії, про яку ти, можливо, чув. Зазвичай вона з'являється на рахунках за електроенергію, де видно, скільки електроенергії використало домогосподарство. Ця одиниця — кіловат-година. Вона виражає кількість витраченої енергії на використання певного електричного пристрою протягом певного періоду часу. Якщо у тебе є 1000-ватний високошвидкісний кухонний блендер, і ти використовуєш його протягом години, то споживаєш рівно 1 кіловат-годину енергії. Лампа на 100 Вт, увімкнена упродовж десяти годин, також використовує 1 кіловат-годину. Як і 10-ватна світлодіодна лампа, увімкнена упродовж ста годин. 1 кіловат-година рівна 3600 кілоджоулям. Енергія – це здатність виконувати роботу. Джоулі є стандартною, універсальною одиницею для вимірювання енергії. Але в багатьох випадках зручніше використовувати інші одиниці, наприклад, кілоджоулі, кілокалорії або кіловат-години. Чому б тобі не спробувати дізнатися, скільки джоулів потрібно, щоб підняти шкільний рюкзак? Можливо, ти навіть можеш подивитися на потужність електричного пристрою. Якщо знаєш, як довго ти користуєшся цим пристроєм за раз, то можеш розрахувати кіловат-години!