1.4: Заходи влади та енергії

Ця книга об'єднує теми з цілого ряду областей, включаючи хімію, електротехніку та термодинаміку. Вчені в кожній галузі дослідження використовують символи для представлення конкретних величин, а вибір змінних вченими в одній галузі часто суперечить вибору вченими в іншій галузі. У цьому тексті для представлення різних символів використовуються різні шрифти. Наприклад,$S$ представляє ентропію,$$$ представляє коефіцієнт Зеєбека і$\Bbb{S}$ являє собою дію. Список змінних, що використовуються в цьому тексті разом з їх одиницями, можна знайти в Додатку А. Використовуйте таблиці в додатку як інструменти.

Потужність$P$ і енергія$E$ є основоположними заходами. Потужність, що поглинається системою, є похідною енергії, поглиненої по відношенню до часу. $$P =\frac{dE}{dt} \nonumber$$

В одиницях СІ енергія вимірюється в джоулі, а потужність вимірюється у ватах. Хоча це найпоширеніші заходи, використовуються багато інших одиниць. Кожна галузь, від нафтової промисловості до харчової промисловості до електроенергетики, здається, має свої улюблені одиниці. Таблиці$\PageIndex{1}$ та$\PageIndex{2}$ перелік коефіцієнтів перетворення енергії та потужності. Значення в таблицях взяті з посилань [7] і [8].

Перетворення між джоулями та деякими одиницями, включаючи калорії, ерги, кіловат-години та тонни тротилу, є точними визначеннями [7]. Калорійність - це приблизно енергія, необхідна для підвищення температури одного грама води на температуру в один градус Цельсія, але вона визначена як 4,1868 Дж [7]. Зверніть увагу, що є як калорійність, так і харчова калорійність (її ще називають кілокалорією). Калорійність їжі або кілокалорія зазвичай використовується при визначенні енергетичного вмісту продуктів, і це в тисячу разів більше, ніж (нижній регістр c) калорія. Інші перетворення, наведені в таблиці$\PageIndex{1}$, включаючи перетворення енергії в барелі сирої нафти, є приблизними середніми значеннями замість точних визначень [8]. Значення в таблиці$\PageIndex{1}$ наведені з відомою значною точністю або до чотирьох значущих цифр. Інші неточні значення в цьому тексті також вказуються чотирма значущими цифрами. Одиниця 1 см, іменована хвильовим числом, розглядається в гл. 6. Значення конверсії, зазначене в таблиці$\PageIndex{1}$ для терм, є прийнятим значенням США, а не європейським [7]. Барель, який використовується для вимірювання сирої нафти, становить 42 американських галонів [8].

Таблиця$\PageIndex{1}$: Коефіцієнти перерахунку одиниць енергії.

1 Дж$=6.241508 \cdot 10^{18}$ електрон-вольт, еВ	1 еВ$=1.602176 \cdot 10^{-19}$ Дж
1 Дж$=10^{7}$ ерг	1 ерг$=10^{-7}$ Дж
1 J$=0.7375621$ фут фунт-сила	1 фут фунт-сила$=1.355818$ J
1 Дж$=0.23885$ калорій	1 калорійність$=4.1868$ Дж
1 J$= 9.47817 \cdot 10^{-4}$ Британські теплові одиниці, Btu	1 Бте$=1055.056$ Дж
1 J$= 2.3885 \cdot 10^{-4}$ кілокалорій (калорії їжі)	1 кілокалорія$=4186.8$ J
1 Дж$= 9.140 \cdot 10^{-7}$ кубічних футів природного газу	1 кубічний фут нат. газу$=1.094 \cdot 10^{6}$ J
1 Дж$= 2.778 \cdot 10^{-7}$ кіловат-годину, кВт·год	1 кВт·год$= 3.6 \cdot 10^{6}$ Дж
1 Дж$= 6.896 \cdot 10^{-9}$ галонів дизельного палива	1 галон дизельного палива$=1.450 \cdot 10^{8}$ J
1 Дж$= 9.480434 \cdot 10^{-9}$ терм (США)	1 терм (США)$=1.054804 \cdot 10^{8}$
1 J$= 7.867 \cdot 10^{-9}$ галонів моторного бензину	1 галон моторного бензину$=1.271 \cdot 10^{8}$ J
1 Дж$= 2.390 \cdot 10^{-10}$ тонна тротилу	1 тонна тротилу$=4.184 \cdot 10^{9}$ J
1 Дж$= 1.658 \cdot 10^{-10}$ барелів сирої нафти	1 барель сирої нафти$=6.032 \cdot 10^{9}$ J
1 Дж$= 4.491 \cdot 10^{-11}$ метрична тонна вугілля	1 метрична тонна вугілля$=2.227 \cdot 10^{10}$ J
1 Дж$= 1.986447 \cdot 10^{-23} \frac{1}{cm}$	1$\frac{1}{cm} =5.03411 \cdot 10^{22}$ Дж

Таблиця$\PageIndex{2}$: Коефіцієнти перетворення силового агрегату.

1 Ш = 1$\frac{J}{s}$	1$\frac{J}{s}$ = 1 Вт
1 Вт$= 1 \cdot 10^7 \frac{erg}{s}$	1$\frac{erg}{s} = 10^{-7}$ Вт
1 Вт$= 1.34 \cdot 10^{-3}$ кінських сил	1 кінська сила$=7.46 \cdot 10^2$ Вт
1 Вт$= 2.655224 \cdot 10^3$ фут фунт-сила на годину	1 фут фунт сили на годину$= 3.766161 \cdot 10^{-4}$ W