1.4: Medidas de Poder y Energía
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El poder\(P\) y la energía\(E\) son medidas fundamentales. La potencia absorbida por un sistema es la derivada de la energía absorbida con respecto al tiempo. \[P =\frac{dE}{dt} \nonumber \]
En unidades SI, la energía se mide en julios y la potencia se mide en vatios. Si bien estas son las medidas más comunes, se utilizan muchas otras unidades. Cada industria, desde la industria petrolera hasta la industria alimentaria y la industria de la energía eléctrica, parece tener sus propias unidades favoritas. Tablas\(\PageIndex{1}\) y\(\PageIndex{2}\) lista de factores de conversión de energía y potencia. Los valores en las tablas provienen de las referencias [7] y [8].
Las conversiones entre julios y algunas unidades, incluyendo calorías, ergs, kilovatios-hora y toneladas de TNT son definiciones exactas [7]. La caloría es aproximadamente la energía necesaria para incrementar la temperatura de un gramo de agua en una temperatura de un grado Celsius, pero se define como 4.1868 J [7]. Tenga en cuenta que existe tanto una caloría como una caloría alimenticia (también llamada kilocaloría). La caloría o kilocaloría de los alimentos se suele utilizar al especificar el contenido energético de los alimentos, y es mil veces más grande que la caloría (c minúscula). Otras conversiones listadas en la Tabla\(\PageIndex{1}\), incluyendo la conversión para energía en barriles de petróleo crudo, son valores promedio aproximados en lugar de definiciones exactas [8]. Los valores en la Tabla\(\PageIndex{1}\) se listan a la precisión significativa conocida o a cuatro dígitos significativos. Otros valores inexactos a lo largo de este texto también se especifican a cuatro dígitos significativos. La unidad 1 cm, referida como número de onda, se discute en el Capítulo 6. El valor de conversión que aparece en la Tabla\(\PageIndex{1}\) para el therm es el valor aceptado estadounidense, no europeo [7]. Un barril, utilizado en la medida del petróleo crudo, es de 42 galones estadounidenses [8].
| 1 J\( =6.241508 \cdot 10^{18}\) electrón Voltio, eV | 1 eV\( =1.602176 \cdot 10^{-19}\) J |
| 1 J\( =10^{7} \) erg | 1 erg\( =10^{-7} \) J |
| 1 J\( =0.7375621 \) pie libra-fuerza | 1 pie libra-fuerza\( =1.355818 \) J |
| 1 J\( =0.23885 \) calorías | 1 caloría\( =4.1868 \) J |
| 1 J Unidades térmicas\( = 9.47817 \cdot 10^{-4} \) británicas, Btu |
1 Btu\( =1055.056 \) J |
| 1 J\( = 2.3885 \cdot 10^{-4} \) kilocalorías (calorías de los alimentos) | 1 kilocaloría\( =4186.8 \) J |
|
1 J pies\( = 9.140 \cdot 10^{-7} \) cúbicos de gas natural |
1 pie cúbico de gas nat.\( =1.094 \cdot 10^{6} \) J |
| 1 J\( = 2.778 \cdot 10^{-7} \) kilovatio-hora, Kw·h | 1 Kw·h\( = 3.6 \cdot 10^{6} \) J |
| 1 J\( = 6.896 \cdot 10^{-9} \) galones de combustible diesel | 1 galón de combustible diesel\( =1.450 \cdot 10^{8} \) J |
| 1 J\( = 9.480434 \cdot 10^{-9} \) therm (US) | 1 therm (US)\( =1.054804 \cdot 10^{8} \) J |
| 1 J\( = 7.867 \cdot 10^{-9} \) galones de gasolina de motor | 1 galón motor gasolina\( =1.271 \cdot 10^{8} \) J |
| 1 J\( = 2.390 \cdot 10^{-10} \) tonelada de TNT | 1 tonelada de TNT\( =4.184 \cdot 10^{9} \) J |
| 1 J\( = 1.658 \cdot 10^{-10} \) barriles de petróleo crudo | 1 barril de petróleo crudo\( =6.032 \cdot 10^{9} \) J |
| 1 J tonelada\( = 4.491 \cdot 10^{-11} \) métrica de carbón | 1 tonelada métrica de carbón\( =2.227 \cdot 10^{10} \) J |
| 1 J\( = 1.986447 \cdot 10^{-23} \frac{1}{cm} \) | 1\(\frac{1}{cm} =5.03411 \cdot 10^{22} \) J |
| 1 W = 1\(\frac{J}{s}\) | 1\(\frac{J}{s}\) = 1 W |
| 1 W\( = 1 \cdot 10^7 \frac{erg}{s}\) | 1\(\frac{erg}{s} = 10^{-7}\) W |
| \(= 1.34 \cdot 10^{-3}\)Caballos de fuerza 1 W | 1 caballos de fuerza\( =7.46 \cdot 10^2\) W |
| 1 W\( = 2.655224 \cdot 10^3\) pie libra-fuerza por h | 1 pie libra-fuerza por h\( = 3.766161 \cdot 10^{-4}\) W |