У так званій Міжнародній системі одиниць робота, теплота та енергія вимірюються і позначаються в джоулях. Таку назву одиниця виміру отримала завдяки роботі англійського фізика Джеймса Джоуля. Між тим, у певних галузях знань для вимірювання енергії використовуються калорії.
Джеймс Джоуль розвинув і допрацював закони Ньютона, що зіграло важливу роль у визначенні видів механічної енергії. Зокрема, він показав, що теплота - це різновид енергії.
Зв "язок між силою та енергією
Щоб зрозуміти, що таке джоуль, потрібно спершу звернутися до визначення поняття одиниці сили - ньютону. Ньютон - це сила, яка може прискорити 1 кг маси зі швидкістю 1 метр на секунду. Джоуль - це кількість витраченої енергії або роботи. Так, 1 джоуль дорівнює витраченій силі в 1 ньютон.
Потужність та енергія
Коли мова заходить про прилади, якими люди користуються вдома, то зазвичай нікого не цікавить, скільки пристрій витрачає енергії в секунду. Важливіше те, з якою швидкістю прилад забирає енергію за одиницю часу. Така величина називається "потужність". Її можна уявити формулою:Потужність = енергія/^ Зокрема, різновидом потужності є електроенергія. Її вимірюють у ваттах. Ватт - це одиниця вимірювання потужності, названа на честь вченого Джеймса Уатта. Співвідношення ватта і джоуля можна висловити формулою:1 ват = 1 джоуль/1 секундаХоча енергія і потужність тісно пов "язані, їх не слід плутати. Важливо розуміти, що потужність - це швидкість енергії, що поглинається, а не сама кількість енергії. Вдавшись до допомоги алгебри, можна висловити енергію простим рівнянням:Енергія = сила * Спираючись на вищесказане, можна стверджувати, що електрична лампочка потужністю в 100 ватт - це прилад, який перетворює 100 джоулів електричної енергії на 100 джоулів електромагнітного випромінювання (або світла) кожну секунду. Якщо не погашати таку лампу протягом години, то енергія, яку вона поглине, дорівнюватиме 360000 джоулів. Це можна показати в рівнянні:Енергія = сила * час = 100 дж ./сек. * 3600 секунд = 360000 джоулейВатти - це зручна одиниця виміру, коли мова заходить про електроприбори. Наприклад, з їх допомогою можна визначити потужність ламп. Але бувають ситуації, коли важливо знати витрату енергії в цілому. Наприклад, вам потрібно порахувати, скільки доведеться заплатити за електроенергію за квитанцією. На практиці для підрахунку енергоспоживання користуватися джоулями в якості одиниці виміру не дуже зручно. Тоді використовується інша одиниця - кіловат на годину. 1 кіловат на годину енергії дорівнює 1000 ваттам потужності, що поглинається за 60 хвилин. Приблизно стільки енергії йде на роботу звичайного фена для волосся протягом однієї години.
У вимірі електроенергії також застосовують ампери і вольти. Вольт - це одиниця вимірювання певного заряду енергії. За допомогою амперів вимірюють електричний струм.
Калорії та джоулі
Енергія також може вимірюватися в калоріях. Калорії зазвичай пов "язані з їжею. Але їх можна використовувати для вимірювання та інших видів енергії. 1 калорія дорівнює 4, 184 джоуля.
Щоб витратити 1 літр бензину, потрібно 7 750 000 калорій.
Калорії, які ви бачите на упаковках з харчовими продуктами, - це, насправді, кілокалорії. Одна кілокалорія містить 1000 калорій.