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1.4: Medidas de Poder y Energía

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    Este libro reúne temas de una variedad de campos que incluyen química, ingeniería eléctrica y termodinámica. Los científicos de cada rama de estudio utilizan símbolos para representar cantidades específicas, y la elección de variables por parte de los científicos en un campo a menudo contradice la elección de científicos en otro campo. En este texto, se utilizan diferentes fuentes para representar diferentes símbolos. Por ejemplo,\(S\) representa la entropía,\($\) representa el coeficiente de Seebeck y\(\Bbb{S}\) representa la acción. Una lista de las variables utilizadas en este texto junto con sus unidades se puede encontrar en el Apéndice A. Utilice las tablas del apéndice como herramientas.

    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
    Tabla\(\PageIndex{1}\): Factores de conversión de unidades de energía.
    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
    Tabla\(\PageIndex{2}\): Factores de conversión de unidades de potencia.

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