Величины в фэч и их единицы измерения

Альтернативные источники

Солнечная энергия  поступает на Землю от Солнца в виде света. Когда большинство людей думают о свете, они думают о солнечной энергии. Но солнечная — не единственная форма, которая исходит от Солнца. Ветер также является формой, которую солнце помогает сделать. Миллионы лет назад  Энергия Солнца помогала производить ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ. Теперь эти ископаемые виды топлива обеспечивают работающие автомобили, отопление домов и питание компьютеров.

Большая часть энергии в мире используется в виде ископаемого топлива. Эти виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, поступают от Солнца. Солнечная энергия хранится в растениях и животных, которые вымерли миллионы лет назад.

Сжигание ископаемых видов топлива является единственным способом высвобождения накопленных  в них ресурсов. Проблема с ископаемыми видами топлива заключается в том, что они загрязняют окружающую среду, и они занимают очень много времени. Это невозобновляемые источники энергии. После того, как ископаемые виды топлива были использованы, они ушли навсегда.

Возобновляемые источники энергии заканчиваются. Люди во всем мире ищут альтернативные источники, которые являются экологически чистыми, безопасными и возобновляемыми. Некоторые были использованы в течение многих лет. Некоторые все еще находятся на экспериментальной стадии. Большинство из них используются для производства электрической энергии, но некоторые используются в их первоначальном виде.

Альтернативные (возобновляемые) источники энергии включают:

Солнечная

Солнечная энергия поступает от солнца в виде электромагнитных волн. Количество Земли получает в год более чем достаточно, чтобы обеспечить все мировые потребности на этот год.

Ветра

Движение воздуха (ветер) является результатом неравномерного нагрева земной поверхности солнцем. Ветряные турбины превращаются в ветер и вырабатывают электричество.

Гидроэлектрическая

Когда вода, накопленная высоко за плотиной, стекает по трубам в электростанцию, ее гравитационная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, которая превращает турбины, генерирующие электричество.

Биомасса

Это органический материал, который преобразуется в том числе и жидкое биотопливо. Древесина — это форма биомассы. Сжигание древесной щепы производит газ, который сжигается, чтобы высвободить ресурсы, которые могут быть использованы для обеспечения отопления или использоваться для производства электроэнергии.

Приливная

Приливы вызваны притяжением Луны. Плотина через лиман может удерживать воду, а затем использовать ее для выработки электроэнергии.

Биогаз

Разлагаемые животные, отходы и нечистоты производят лэндфилл-газ. Когда лэндфилл-газ совмещается  с углекислым газом  производится метан. Процесс происходит в закрытом контейнере, называемом метантенка. В Индии и Китае этот способ используют для получения топлива для приготовления пищи.

Волновая

Волны вызваны ветром, дующим через море. Большие поплавки которые двигают вверх и вниз с волнами теперь используются для генерации электричества.

Водород

Водород используется в топливных элементах. Его можно совместить с кислородом для того чтобы произвести электрический ток. Он горит легко выпуская большое количество тепловой энергии.

Эталоны основных единиц измерения в СИ

Приведем определения эталонов основных единиц измерения как это сделано в системе СИ.

Метром (м) называют длину пути, который проходит свет в вакууме за время равное $\frac{1}{299792458}$ с.

Эталоном массы для СИ является гиря, имеющая форму прямого цилиндра, высота и диаметр которого 39 мм, состоящего из сплава платины и иридия массой в 1 кг.

Одной секундой (с) называют интервал времени, который равен 9192631779 периодам излучения, который соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия (133).

Один ампер (А) — это сила тока, проходящего в двух прямых бесконечно тонких и длинных проводниках, расположенных на расстоянии 1 метр, находящихся в вакууме порождающая силу Ампера (сила взаимодействия проводников) равную $2\cdot {10}^{-7}Н$ на каждый метр проводника.

Один кельвин (К)— это термодинамическая температура равная $\frac{1}{273,16}$ части от температуры тройной точки воды.

Один мол (моль) — это количество вещества, в котором имеется столько же атомов, сколько их содержится в 0,012 кг углерода (12).

Одна кандела (кд) равна силе света, который испускает монохроматический источник частотой $540\cdot {10}^{12}$Гц с энергетической силой в направлении излучения $\frac{1}{683}\frac{Вт}{ср}.$

Наука развивается, совершенствуется измерительная техника, определения единиц измерения пересматривают. Чем выше точность измерений, тем больше требований к определению единиц измерения.

Физика 7: все формулы и определения

«Физика 7: все формулы и определения» — это Справочник по физике в 7 классе, доступный для скачивания в 2-х форматах: КРУПНО (формат PDF, на 3-х страницах) и МЕЛКО (формат JPG, на 1-й странице).

1 файл(ы) 255.55 KB

Физика 7 класс: все формулы и определения МЕЛКО на одной странице

1 файл(ы) 549.72 KB

В пособии «Физика 7: все формулы и определения» представлено 24 формулы
и определения за весь курс Физики 7 класса:

Название формулы (закона, правила) Формулировка закона (правила) Формула
1. Цена деления шкалы прибора

Для определения цены деления (ЦД) шкалы прибора необходимо:
1) из значения верхней границы (ВГ) шкалы вычесть значение нижней границы (НГ) шкалы и результат разделить на количество делений (N);
2) найти разницу между значениями двух соседних числовых меток (А и Б) шкалы и разделить на количество делений между ними (n).

ЦД = (ВГ — НГ) / N

ЦД = (Б — А) / n

2. Скорость

Скорость (ʋ) — физическая величина, численно равна пути (S), пройденного телом за единицу времени (t).

ʋ = S / t
3. Путь

Путь (S) — длина траектории, по которой двигалось тело, численно равен произведению скорости (ʋ) тела на время (t) движения.

S = ʋ*t
4. Время движения

Время движения (t) равно отношению пути (S), пройденного телом, к скорости (ʋ) движения.

t = S / ʋ
5. Средняя скорость

Средняя скорость (ʋср) равна отношению суммы участков пути (S1, S2, S3, …), пройденного телом, к промежутку времени (t1 + t2+ t3+ …), за который этот путь пройден.

ʋср = (S1 + S2 + S3 + …) / (t1 + t2 + t3 + …)
6. Сила тяжести

Сила тяжести — сила (FТ), с которой Земля притягивает к себе тело, равная произведению массы (т) тела на коэффициент пропорциональности (g) — постоянную величину для Земли. (g = 9,8 H/кг)

FТ = m*g
7. Вес

Вес (Р) — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес, равная произведению массы (т) тела на коэффициент (g).

Р = m*g
8. Масса

Масса (т) — мера инертности тела, определяемая при его взвешивании как отношение силы тяжести (Р) к коэффициенту (g).

т = Р / g
9. Плотность

Плотность (ρ) — масса единицы объёма вещества, численно равная отношению массы (т) вещества к его объёму (V).

ρ = m / V
10. Момент силы

Момент силы (М) равен произведению силы (F) на сё плечо (l)

М = F*l
11. Условие равновесия рычага

Рычаг находится в равновесии, если плечи (l1, l2) действующих на него двух сил (F1, F2) обратно пропорциональны значениям сил.

a) F1 / F2 = l1 / l2

б) F1*l1 = F2*l2

12. Давление

Давление (р) — величина, численно равная отношению силы (F), действующей перпендикулярно поверхности, к площади (S) этой поверхности

p = F / S
13. Сила давления

Сила давления (F) — сила, действующая перпендикулярно поверхности тела, равная произведению давления (р) на площадь этой поверхности (S)

F = р*S
14. Давление однородной жидкости

Давление жидкости (р) на дно сосуда зависит только от её плотности (ρ) и высоты столба жидкости (h).

p = g ρ h
15.Закон Архимеда

На тело, погруженное в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила — архимедова сила (FВ). равная весу жидкости (или газа), в объёме (VТ) этого тела.

FВ = ρ*g*Vт
16. Условие плавания тел

Если архимедова сила (FВ) больше силы тяжести (FТ) тела, то тело всплывает.

FВ> FТ
17. Закон гидравлической машины

Силы (F1, F2), действующие на уравновешенные поршни гидравлической машины, пропорциональны площадям (S1, S2) этих поршней.

F1 / F2 = S1 / S2
18. Закон сообщаю-щихся сосудов

Однородная жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне (h)

h = const
19. Механическая работа

Работа (A) — величина, равная произведению перемещения тела (S) на силу (F), под действием которой это перемещение произошло.

А = F*S
20. Коэффициент полезного действия механизма (КПД)

Коэффициент полезного действия (КПД) механизма — число, показывающее, какую часть от всей выполненной работы (АВ) составляет полезная работа (АП).

ɳ = АП / АВ *100%
21. Потенциальная энергия

Потенциальная энергия (ЕП) тела, поднятого над Землей, пропорциональна его массе (т) и высоте (h) над Землей.

ЕП = m*g*h
22. Кинетическая энергия

Кинетическая энергия (ЕК) движущегося тела пропорциональна его массе (m) и квадрату скорости (ʋ2).

ЕК = m*ʋ2 / 2
23. Сохранение и превращение механической энергии

Сумма потенциальной (ЕП) и кинетической (ЕК) энергии в любой момент времени остается постоянной.

EП + EК = const
24. Мощность

Мощность (N) — величина, показывающая скорость выполнения работы и равная:а) отношению работы (А) ко времени (t), за которое она выполнена;б) произведению силы (F), под действием которой перемещается тело, на среднюю скорость (ʋ) его перемещения.

N = A / t

N = F*ʋ

12 (двенадцать) самых необходимых (самых востребованных) формул по физике в 7 классе:

Энергетический баланс организма

Энергетический баланс организма — это состояние, при котором количество поступающей в организм энергии примерно равно расходу, что позволяет сохранять стабильный вес.

Выделяют виды:

  1. Отрицательный энергетический баланс — это состояние, когда расход энергии превышает поступление. Наблюдается при голодании, соблюдении всевозможных диет. В качестве энергии организм начинает использовать все поступающие питательные вещества, а также жир и мышцы организма.
  2. Положительный энергетический баланс — состояние, когда количество поступающей энергии в организм превышает её расход. Это главная причина лишнего веса.

Определение мощности

Допустим, нам необходимо убрать урожай пшеницы с поля площадью 100 га. Это можно сделать вручную или с помощью комбайна. Очевидно, что пока человек обработает 1 га площади, комбайн успеет сделать намного больше. В данном случае разница между человеком и техникой — именно то, что называют мощностью. Отсюда вытекает первое определение.

Мощность в физике — это количество работы, которая совершается за единицу времени.

Рассмотрим другой пример: между точкой А и точкой Б расстояние 15 км, которое человек проходит за 3 часа, а автомобиль может проехать всего за 10 минут. Понятно, что одно и то же количество работы они сделают за разное время. Что показывает мощность в данном случае? Как быстро или с какой скоростью выполняется некая работа.

В электромеханике данная величина тоже связана со скоростью, а конкретно — с тем, как быстро передается ток по участку цепи. Исходя из этого, мы можем рассмотреть еще одно определение.

Мощность — это скалярная физическая величина, которая характеризует скорость передачи энергии от системы к системе или скорость преобразования, изменения, потребления энергии.

Напомним, что скалярными величинами называются те, значение которых выражается только числом (без вектора направления).

Мощность человека в зависимости от деятельности

Вид деятельности

Мощность, Вт

Неспешная ходьба

60–65

Бег со скоростью 9 км/ч

750

Плавание со скоростью 50 м/мин

850

Игра в футбол

930

Примечания

  1. Тарг С. М. // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. — С. 193-194. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
  2. Это делается исходя из того, что можно разбить суммарное конечное перемещение на маленькие последовательные перемещения ds→{\displaystyle {\vec {ds}}}, на каждом из которых сила будет почти постоянной, а значит можно будет воспользоваться определением для постоянной силы, введённым выше. Затем работы на всех этих перемещениях ds→{\displaystyle {\vec {ds}}} суммируется, что и даёт в результате интеграл.
  3. Как это очень часто бывает. Например, в случае кулоновского поля, растягивающейся пружины, силы тяготения планеты итд итд.
  4. По сути через предыдущий, поскольку здесь F→(t)=F→(r→(t)){\displaystyle {\vec {F}}(t)={\vec {F}}({\vec {r}}(t))}; вектор же малого перемещения ds→{\displaystyle {\vec {ds}}} совпадает с dr→{\displaystyle d{\vec {r}}}.
  5. Тарг С. М. // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 360. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.
  6. Работа, совершаемая газом при его сжатии, очевидно отрицательна, но вычисляется по той же формуле. Работа, совершаемая газом (или над газом) без его расширения или сжатия (например, в процессе перемешивания мешалкой), в принципе может быть выражена подобной формулой, но всё же не прямо этой, так как она требует обобщения: дело в том, что в формуле ∫PdV{\displaystyle \int PdV} давление подразумевается одинаковым по всему объёму (что часто выполняется в термодинамике, поскольку речь там часто идёт о процессах, близких к равновесным), что и приводит к наиболее простой формуле (в случае же вращающейся мешалки, например, давление будет разным на передней и задней стороне лопасти, что приведёт к необходимому усложнению формулы, если мы захотим применить её к такому случаю; эти соображения относятся и ко всем другим неравновесным случаям, когда давление неодинаково в разных частях системы).

История термина «энергия»[править]

Томас Юнг первым использовал понятие «энергия» в современном смысле слова

Термин «энергия» происходит от слова «energeia», которое впервые появилась в работах Аристотеля.

Томас Юнг первым использовал понятие «энергия» в современном смысле слова. Маркиза Эмили дю Шатле в книге Уроки физики (Institutions de Physique), опубликованной в 1740 году, объединила идею Лейбница с практическими наблюдениями Виллема Гравесена (Willem Jacob ‘s Gravesande), чтобы показать: энергия движущегося объекта пропорциональна его массе и квадрату его скорости (не скорости самой по себе как полагал Ньютон).

В 1807 году Томас Юнг первым использовал термин «энергия» в современном смысле этого слова взамен понятия живая сила. Гюстав Гаспар Кориоли́с впервые использовал термин «кинетическая энергия» в 1829 году, а в 1853 году Уильям Ренкин впервые ввел понятие «потенциальная энергия».

Несколько лет велись споры, является ли энергия субстанцией (теплород) или только физической величиной.

Развитие паровых двигателей требовало от инженеров разработать понятия и формулы, которые позволили бы им описать механический и термический коэффициенты полезного действия своих систем. Инженеры такие как Сади Карно, физики такие как Джеймс Джоуль, математики такие как Эмиль Клапейрон и Герман Гельмгольц — все развивали идею, что способность совершать определенные действия, называемая работой, была как-то связана с энергией системы. В 1850-х годах, профессор натурфилософии из Глазго Уильям Томсон и инженер Уильям Ренкин начали работу по замене устаревшего языка механики с такими понятиями как «кинетическая и фактическая (actual) энергии». Уильям Томсон соединил знания об энергии в законы термодинамики, что способствовало стремительному развитию химии. Рудольф Клаузиус, Джозайя Гиббс и Вальтер Нернст объяснили многие химические процессы, используя законы термодинамики. Развитие термодинамики было продолжено Клаузиусом, который ввел математически сформулировал понятие энтропии, и Джозефом Стефаном, который ввел закон излучения абсолютно чёрного тела. В 1853 году Уильям Ренкин ввёл понятие «потенциальная энергия».

Приблизительно в течение следующих тридцати лет эта новая наука имела несколько названий, например динамическая теория тепла (dynamical theory of heat) или энергетика (energetics). В 1920х годах общепринятым стал термин «Термодинамика», наука о преобразовании энергии.

Особенности преобразования тепла и работы были показаны в первых двух законах термодинамики. Наука об энергии разделилась на множество различных областей, таких как биологическая термодинамика и термоэкономика (thermoeconomics). Параллельно развивались связанные понятия, такие как энтропия, мера потери полезной энергии, мощность, поток энергии за единицу времени, и так далее. В последние два века использование слова энергия в ненаучном смысле широко распространилось в популярной литературе.

В 1918 было доказано, что закон сохранения энергии есть математическое следствие трансляционной симметрии времени, величины сопряженной энергии. То есть энергия сохраняется, потому что законы физики не отличают разные моменты времени (см. Теорема Нётер, изотропия пространства).

Мощность и энергия

Когда речь заходит о приборах, которыми люди пользуются дома, то обычно никого не интересует, сколько устройство расходует энергии в секунду. Важнее то, с какой скоростью прибор забирает энергию за единицу времени. Такая величина называется «мощность». Ее можно представить формулой:

Мощность = энергия/время

В частности, разновидностью мощности является электроэнергия. Ее измеряют в ваттах. Ватт – это единица измерения мощности, названная в честь ученого Джеймса Уатта. Соотношение ватта и джоуля можно выразить формулой:

1 ватт = 1 джоуль/1 секунда

Хотя энергия и мощность тесно связаны, их не следует путать

Важно понимать, что мощность – это скорость поглощаемой энергии, а не само количество энергии. Прибегнув к помощи алгебры, можно выразить энергию простым уравнением:

Энергия = сила *время

Опираясь на вышесказанное, можно утверждать, что электрическая лампочка мощностью в 100 ватт – это прибор, который превращает 100 джоулей электрической энергии в 100 джоулей электромагнитного излучения (или света) каждую секунду. Если не погашать такую лампу в течение часа, то энергия, которую она поглотит, будет равна 360000 джоулей. Это можно показать в уравнении:

Энергия = сила*время= 100 дж./сек. * 3600 секунд = 360000 джоулей

Ватты – это удобная единица измерения, когда речь заходит об электроприборах. Например, с их помощью можно определить мощность ламп

Но бывают ситуации, когда важно знать расход энергии в целом. Например, вам нужно посчитать, сколько придется заплатить за электроэнергию по квитанции

На практике для подсчета энергопотребления пользоваться джоулями в качестве единицы измерения не очень удобно. Тогда используется другая единица – киловатт в час. 1 киловатт в час энергии равен 1000 ваттам мощности, поглощаемой за 60 минут. Примерно столько энергии уходит на работу обычного фена для волос в течение одного часа.

Калькулятор Энергии

Переводим из одних в другие энергетические единицы

Калькулятор — Энергия В физике энергия представляет собой косвенно наблюдаемую физическую величину, кроме того, она является одним из основных количественных свойств, которые описывают состояние объекта или физическую систему. Энергия может преобразовываться в разнообразные виды, однако общая единица энергии не изменяется. Среди форм энергии можно выделить: лучистую энергию, кинетическую энергию и различные виды потенциальной энергии. Это скалярная величина. В системе СИ энергия выражается в джоулях, сокращенно «Дж», но в некоторых областях науки используют другие единицы, например, такие как киловатт времени и калории.

Калькулятор энергетических единиц

Переводим из Переводим в

J

=

ft∙lb

Основные единицы энергии
Калория кал
Электронвольт El V
Эрг
Фут-фунт ft∙lb
Лошадиная сила час hp∙h
Дюйм-Фунт in∙lb
Джоуль J
Килокалория kcal
Киловатт-час kW∙h
MBTU
Ньютон-метр N∙m
Терм thm
Британская термальная единица BTU
Другие единицы
Аттоджоуль aJ
BTU (thermochemical) BTU
Calorie (nutritional) cal
Calorie (thermochemical) cal
Дина-сантиметр dyn∙cm
Гигаджоуль GJ
Гигатонна Gt
Гигаватт-час GW∙h
Gram Force-Centimeter gf∙cm
Gram Force-Meter gf∙m
Дюйм-Унция in∙oz
Килокалория (thermochemical) kcal
Килоэлектрон-Вольт kel V
Kilogram Force-Centimeter kgf∙cm
Kilogram Force-Meter kgf∙m
Килоджоуль kJ
Килотонна kt
Киловатт-Секунда kW∙s
Мегаэлектрон-Вольт Mel V
Мегаджоуль MJ
Мегатонна Mt
Мегаватт-Час MW∙h
Метр-Килопонд m∙kp
Микроджоуль µJ
Миллиждоуль mJ
Наноджоуль nJ
Унция-сила-дюйм ozf∙in
Фунт-сила-фут lbf∙ft
Фунт-сила-дюйм lbf∙in
Паундаль-фут pdl∙ft
Терм (EC) thm
Терм (US) thm
Ton (explosives) Ton
Ton-Hour (refrigeration) Ton∙h
Ватт-Час W∙h
Ватт-секунда W∙s
Основные единицы энергии
Калория кал
Электронвольт El V
Эрг
Фут-фунт ft∙lb
Лошадиная сила час hp∙h
Дюйм-Фунт in∙lb
Джоуль J
Килокалория kcal
Киловатт-час kW∙h
MBTU
Ньютон-метр N∙m
Терм thm
Британская термальная единица BTU
Другие единицы
Аттоджоуль aJ
BTU (thermochemical) BTU
Calorie (nutritional) cal
Calorie (thermochemical) cal
Дина-сантиметр dyn∙cm
Гигаджоуль GJ
Гигатонна Gt
Гигаватт-час GW∙h
Gram Force-Centimeter gf∙cm
Gram Force-Meter gf∙m
Дюйм-Унция in∙oz
Килокалория (thermochemical) kcal
Килоэлектрон-Вольт kel V
Kilogram Force-Centimeter kgf∙cm
Kilogram Force-Meter kgf∙m
Килоджоуль kJ
Килотонна kt
Киловатт-Секунда kW∙s
Мегаэлектрон-Вольт Mel V
Мегаджоуль MJ
Мегатонна Mt
Мегаватт-Час MW∙h
Метр-Килопонд m∙kp
Микроджоуль µJ
Миллиждоуль mJ
Наноджоуль nJ
Унция-сила-дюйм ozf∙in
Фунт-сила-фут lbf∙ft
Фунт-сила-дюйм lbf∙in
Паундаль-фут pdl∙ft
Терм (EC) thm
Терм (US) thm
Ton (explosives) Ton
Ton-Hour (refrigeration) Ton∙h
Ватт-Час W∙h
Ватт-секунда W∙s

Результат конвертации:

Преобразование энергии

Энергия может передаваться от одного объекта к другому. Если вы касаетесь горячего объекта, тепло передается на ваши пальцы. Передача не влечет за собой изменения в типе энергии.

Преобразования или изменения происходят вокруг нас все время. При преобразовании энергия изменяется от одного типа к другому или на несколько различных типов. Электрическая лампочка преобразует электрическую  в световую и инфракрасную.

Происходит преобразование энергии:

  • внутри вашего тела-движущаяся мышца
  • внутри электроприборов
  • в физических процессах — молния

В трансформации важно определить затраты и выход. Иногда передачи и преобразования энергии происходят один за другим

Это называется энергетической цепью.

Например, преобразование энергии в фонарике:

  • Батареи преобразовывают химическую потенциальную в электрическую. Лампочка изменяет электрическую энергию в тепловую и световую.
  • Энергетическая цепь записывается как:  химическая потенциальная — — — — > электрическая — — — — > тепловая и световая

Уравнения преобразования энергии

Во время преобразования энергия обычно преобразуется в более чем одну форму. Слово уравнение может быть использовано, чтобы показать изменения энергии, которые происходят.

Например, преобразование энергии в тостере:

  •  Тостер изменяет электрическую энергию в энергию тепла и света.
  • Ввод — электрическая, вывод -тепловая и световая энергия.

Уравнение преобразования энергии тостера:

Электрическая — — — — — > тепловая + световая

Измерение энергии

Джоуль

Научной единицей энергии является джоуль. Это названо в честь британского ученого по имени Джеймс Джоуль. Один джоуль — это очень небольшое количество, поэтому ученые используют килоджоули (кДж).

Если поднять объект на 1 метр весом 1 кг, то объект получит 1 джоуль гравитационной энергии.

Если нагреть 1 мл воды на 1 градус С, то вода получит 4,2 джоулей тепловой энергии.

Более 10 23 Дж

10 24 Йотта- (YJ) 5,5 × 10 24 Дж Суммарная энергия Солнца , ежегодно
ударяющая по лицу Земли
10 25   6 × 10 25 Дж Верхний предел энергии, выделяемой солнечной вспышкой
10 26   > 10 26 Дж Расчетная энергия столкновений с раннеархейскими астероидами
3,8 × 10 26 Дж Общая энергия, выделяемая Солнцем каждую секунду
10 27   1 × 10 27 Дж Оценка энергии, высвободившейся в результате удара, создавшего бассейн Калориса на Меркурии.
~ 3 × 10 27 Дж Оценка энергии, необходимой для испарения всей воды на поверхности Земли.
10 28   3,8 × 10 28 Дж Кинетическая энергия Луны на ее орбите вокруг Земли (с учетом только ее скорости относительно Земли)
10 29   2,1 × 10 29 Дж Синхронная энергии на Земле
10 30   1,8 × 10 30 Дж Гравитационная энергия связи Меркурия
10 31   3,3 × 10 31 Дж Общая выработка энергии Солнцем каждый день
10 32   2 × 10 32 Дж Гравитационная энергия связи Земли
10 33   2,7 × 10 33 Дж Кинетическая энергия Земли на ее орбите
10 34   1,2 × 10 34 Дж Общая выработка энергии Солнцем за год
10 39   6,6 × 10 39 Дж Теоретическая общая масса-энергия от Луны
10 41   2.276 × 10 41 Дж Гравитационная энергия связи Солнца
5,4 × 10 41 Дж Теоретическая общая масса-энергия на Земле
10 43   5 × 10 43 Дж Полная энергия всех гамма-лучей в типичном гамма-всплеске
10 44   1–2 × 10 44 Дж Расчетная энергия, выделяемая сверхновой , которую иногда называют врагом
1,2 × 10 44  Дж Приблизительное количество энергии, выделяемой Солнцем за всю жизнь .
10 45   (1,1 ± 0,2) × 10 45  Дж Ярчайшая из наблюдаемых гиперновых звезд ASASSN-15lh
несколько раз × 10 45 Дж « Истинная » полная энергия с поправкой на излучение (энергия в гамма-лучах + релятивистская кинетическая энергия) гиперэнергетического гамма-всплеска
10 46   > 10 46 Дж Расчетная энергия, выделяемая в гиперновой , в сверхновой с парной нестабильностью и в теоретических кварк-новых
10 47   1,8 × 10 47 Дж Теоретическая общая масса-энергия от Солнца
5,4 × 10 47 Дж Масса-энергия, испускаемая в виде гравитационных волн во время слияния двух черных дыр , первоначально около 30 масс Солнца каждая, по наблюдениям LIGO ( GW150914 ).
8,6 × 10 47 Дж Масса-энергия, испускаемая в виде гравитационных волн во время крупнейшего из когда-либо наблюдавшихся слияний черных дыр (GW170729), первоначально около 42 солнечных масс каждая.
8,8 × 10 47 Дж GRB 080916C — самый мощный из когда-либо зарегистрированных гамма-всплесков (GRB) — общий « кажущийся » / изотропный (без поправки на излучение) выход энергии оценивается в 8,8 × 10 47 джоулей (8,8 × 10 54 эрг), что в 4,9 раза больше солнечного масса превратилась в энергию.
10 48 ~ 10 48 Дж Расчетная энергия сверхмассивной сверхновой звезды населения III .
10 50 ~ 10 50 Дж Верхний предел «видимого» / изотропной энергии (Eiso) от населения III звезды гамма-всплесков (GRBs).
10 53   6 × 10 53 Дж Полная механическая энергия или энтальпия в мощной вспышке АЯГ в RBS 797
10 54   3 × 10 54 Дж Полная механическая энергия или энтальпия в мощной вспышке АЯГ в Hercules A (3C 348)
10 55   > 10 55 Дж Полная механическая энергия или энтальпия в мощной вспышке АЯГ в MS 0735.6 + 7421 и взрыве сверхскопления Змееносца
10 57 ~ 2 × 10 57 Дж Расчетная тепловая энергия из Пули кластера из галактик .
10 58   4 × 10 58 Дж Видимая масса энергии в нашей галактике , в Млечном Пути
10 59   1 × 10 59 Дж Общая масса-энергия нашей галактики , в Млечном Пути , в том числе темной материи и энергии темной
10 62   1–2 × 10 62 Дж Общая масса-энергия от Девы сверхскопления , включая темную материю , то Supercluster , который содержит млечный путь
10 69 4 × 10 69 Дж Расчетная общая масса энергии в наблюдаемой Вселенной

В чем измеряется энергия

В переводе с греческого языка энергия – деятельность, сила, действие. Она является величиной скалярной и измеряет всевозможные виды движения и взаимосвязи материи. Энергия обозначается буквой E. Единицами измерения этой величины служат: в системе СИ – джоуль (Дж), в системе СГС – эрг.

Подсчёт электрической энергии, потребляемой электроприборами, осуществляют счётчики. Они выдают численные показания потребляемой мощности (квт) в квт час.

Связь между силой и энергией

Установлена связь между консервативной силой, которая вызывает потенциальную энергию всех взаимодействующих между собой тел, и этой энергией.

К сведению. Консервативными силами называются такие силы, которые совершают работу по перемещению точки. При этом работа обусловливается крайними положениями этой точки: начальным и конечным.

К консервативным силам относятся следующие силы:

  • тяжести;
  • упругости;
  • кулоновские силы.

Если замкнуть траекторию движения точки под действием консервативных сил, она будет равна нулю.

Проследить связь можно по следующему алгоритму:

</ul>

  1. Когда в любой точке пространства тело подвержено действию консервативной силы, значит, оно расположено в потенциальном поле.
  2. Изменение положения тела внутри поля вызывает изменение потенциальной энергии, при котором консервативная сила выполняет работу.

Эта работа может быть выражена математическими действиями. К примеру, перемещение тела произошло в случайном направлении r, отклонившись от начального положения на очень малое расстояние dr. Значит, dA = F*dr*cosα = Fr, dr, где F = F* cosα составляет проекцию силы на направление r.

Есть равенство: dA = – dEп, где Eп – потенциальная энергия. Значит, поставив знак равенства между двумя выражениями, получается:

Fr *dr = – dEп, из которого выражается Fr =  – dEп/dr.

Соотношение dEп/dr – это величина, показывающая скорость изменения потенциальной энергии вдоль данного направления, является производной Eп по направлению r.

Внимание! Знак «минус» означает уменьшение потенциальной энергии в направлении dr. Символ частной производной указывает на то, что дифференцирование потенциальной энергии Eп (x, y, z) происходит только с аргументом x при неизменных двух других

Мощность и энергия

Мощностью Р называется работа, производимая в единицу времени. Единица измерения мощности – ватт (Вт). Чтобы узнать, 1 квт сколько вт, нужно помнить, что «кило» это 103. Следовательно, 1 квт = 103 вт, а 10 квт = 104 вт.

Обычно мощность электроприёмников измеряют в киловаттах. Применимо к технике ещё существует измерение мощности в лошадиных силах (л.с.). Одна такая лошадиная сила равна 736 Вт.

Мощность и лошадиные силы

Возможность определённого тела или целой системы выполнять работу характеризуется их энергией. Энергия объединяет в своём понятии все события в природе. Для различных видов движения характерны разные виды энергии.

Совет. Механическая энергия, относящаяся к движению тела, называется кинетической, связанная с взаимоположением тел (частей тела) системы – потенциальной.

Механическая энергия

Калории и джоули

Прежде, чем разбираться, как переводить (конвертировать) калории в джоули и обратно, нужно знать, что означают эти два понятия.

Джоулем называется единица, которой измеряют работу, энергию или количество теплоты. В международной системе СИ джоуль обозначается Дж (J). Работа, производимая силой в один ньютон (1Н) по перемещению точки по направлению приложения силы на один метр (1м), равна одному джоулю (1 Дж).

Калория – величина, отдельно не отражённая в системах измерений, служит для определения количества тепла. Чтобы нагреть 1 г. воды на 1 С0, необходимо потратить энергию, равную 1 калории (кал). При этом 1 кал = 4,1868 Дж.

Связь с другими единицами

Для выражения калорий в джоули и назад можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Интерфейс программы позволяет вводить значения необходимых величин (пользуясь сокращениями кратных значений). Когда под рукой нет интернета, легко осуществить перевод, составив пропорцию. К примеру, необходимо узнать, сколько килокалорий в 100 кДж. Для этого составляют пропорцию:

  • 1 кКал = 4,1868 кДж;
  • Х = 100 кДж.

Решая пропорцию, получают выражение Х=100*1/4,1868 = 23,9 кКал. Ответ – в 100 кДж заключается 23,9 ккал.