Как измерить энергию и не запутаться в числах: путеводитель по единицам измерения
Лампочка светит, автомобиль движется, Солнце греет Землю. Все они расходуют энергию, но вот вопрос: как правильно ее измерить? Узнайте главное о джоулях, калориях и солнечной светимости с мультипликационными персонажами «Энергии+»!
Представьте автомобиль: химическая энергия бензина преобразуется в механическое движение деталей двигателя, и машина едет. Энергия измеряется в джоулях, калориях, ваттах и даже баррелях нефтяного эквивалента. Сейчас расскажем и покажем.
Что такое джоуль
Джоуль (Дж) назван в честь английского физика Джеймса Джоуля. Поднять яблоко на один метр — это примерно один Дж. В джоулях измеряют тепло, работу электрического тока и количество произведенной энергии на электростанциях.
Один кубометр газа равен ≈ 38 000 000 джоулей. Этого хватит на пять часов готовки на средней конфорке газовой плиты.
Что такое калории
Калория — единица измерения тепловой энергии, которую начали применять в середине XIX века. Это количество тепла, необходимое, чтобы нагреть один грамм воды на один градус.
Чаще всего калории связывают лишь с питанием, но ее применение шире. Энергию угля, нефти и дров иногда измеряют в килокалориях на грамм или литр (так как калория — очень маленькая единица).
Небольшой деревянный дом зимой за сутки теряет около 10 миллионов калорий тепла — это примерно два килограмма каменного угля.
Что такое ватты
Ватт (Вт) назван в честь Джеймса Ватта, одного из создателей паровой машины. Эта единица показывает скорость потребления и выработки энергии в каждую секунду.
Лампочка мощностью 10 Вт за один час расходует 10 ватт-часов энергии и может эффективно осветить небольшую комнату.
Одна крупная АЭС может вырабатывать мощность примерно до 1,5 гигаватта (1,5 миллиарда ватт), чего хватает для обеспечения мегаполиса.
Что такое баррель нефтяного эквивалента
Баррель нефтяного эквивалента (БНЭ) — универсальная мера энергии, равная количеству энергии, которое можно получить из одного барреля нефти (≈159 литров). Эту меру ввели инженеры-нефтяники в XX веке для удобства сравнения запасов нефти и газа.
Разведанные запасы природного газа в мире составляют около 208 триллионов м³. Если перевести это в БНЭ, то получится примерно 1,31 триллиона баррелей нефтяного эквивалента.
Что такое солнечная светимость
Солнечная светимость (L☉) — гигантская мера энергии, которую Солнце излучает каждую секунду. Человечество пыталось ее определить и ввести в обиход с начала XIX века, но сделать это удалось немецкому физику Густаву Кирхгофу (1824–1887 гг.).
Земля перехватывает около 4.5×10⁻¹⁰ от солнечной мощности; за час это дает энергии примерно на год мирового потребления.
