Praktická fyzika Energia, práca, výkon

Praktická fyzika: energia, práca, výkon

Aké druhy energie existujú? V ktorých merných jednotkách sa meria energia?

Energia a práca sú v zásade rovnaké. Toto je len jazyková jemnosť, napríklad robím určité množstvo práce, to znamená, že určité množstvo energie používam, používam - alebo presnejšie konvertujem na inú formu energie (úspora energie). Oficiálnou mernou jednotkou pre energiu a prácu je joule. Čo je čo, neskôr.

Sila je takpovediac „rýchlosť práce“, to znamená práca za jednotku času alebo „rýchlosť spotreby energie“, teda energia za jednotku času. Merané v jouloch/s, nech už to je čokoľvek.

Meranie času, časové pásma, atómové hodiny, skoková sekunda: čas

Fyzikálne veličiny, ktoré sme doteraz spomenuli: teplota (Celzia, Fahrenheita, Kelvin), sila/hmotnosť (?), Vzdialenosť (m, km), čas (sekundy, hodiny, roky), rýchlosť (km/h), m/s) elektrický výkon (watt), elektrické napätie (volt), hmotnosť (kg).

Každú mernú jednotku je možné všeobecne predponovať, aby bolo možné ľahšie vyjadriť väčšie množstvo. Príklad: gramy, kilogramy. Niektoré sú všeobecne známe, iné iba „obvyklé“ v určitých kontextoch:

predpona	Sila desiatich	Celé napísané číslo	príklad
kilo	10 3	1 000	Kilometre, kilogramy
Mega	10 6	1 000 000	Megabajty, megawatty, megahertz
Giga	10 9	1 000 000 000	Gigabajty, gigahertz
Tera	10 12	1 000 000 000 000	Terawatty
Peťa	10 15	1 000 000 000 000 000
Exa	10 18	1 000 000 000 000 000 000

Fyzikálne veličiny a ich jednotky merania (tzv. Jednotky SI)

Veľkosť	Merná jednotka	symbol	Ostatné merné jednotky
čas	druhý	s	Hodina (h), deň, rok
Dĺžka (vzdialenosť)	meter	m	Míle, námorné míle, astronomické jednotky, Parsec, svetelné roky
Rozmery	Gram	G	Ton (t), atómový ekvivalent
teplota	Kelvin	K	Stupne Celzia, stupne Fahrenheita
rýchlosť	pani	km/h
Sila (hmotnosť)	Newton	N	Kilopond (kp)
moc	watt	W.	PS
Energia (práca)	Joulov	J	Kalórie (kal), kWh, megatony TNT, VEI, tona jednotky čierneho uhlia (t SCU)

Prepočty

• Rozmery
  • 1 tona = 1 000 kg
• čas
  • 1 h = 3 600 s
• Sila/váha
  • 1 kp = 9,80665 N
• moc
  • 1 PS = 75 mkp/s = 75 * 9,80665 Nm/s = 735,49875 watt
• energie
  • 1 J = 0,2388 kal
  • 1 kal. = 4,186 J.
• Energia - práca
  • 1 kWh = 3 600 000 Ws = 3 600 000 J = 3,6 MJ
  • 1 MWh = 3 600 MJ = 3,6 GJ
  • 1 GWh = 3 600 000 MJ = 3,6 TJ
  • 1 TWh = 3 600 000 000 MJ = 3,6 PJ
• Energia - pri výbuchoch
  • 1 megaton TNT = 4,6 PJ
  • 1 kt TNT = 4,6 TJ
  • 1 t TNT = 4,6 GJ
  • 1 kg TNT = 4,6 MJ
• teplota

  0 Kelvinov = -273,15 stupňov Celzia

  1 astronomická jednotka = 149,597870691 miliónov km

  Rýchlosť svetla vo vákuu: 299 792 458,00000000 m/s

  Číslo Avogadra: 6,02204 x 10 23 (počet atómov C12 v 12 g)

  Zdroj energie

  • Vykurovací olej 40 MJ/kg
  • Benzín: 44 MJ/kg (približne 9 kWh/l)
  • Petrolej: 42,84 MJ/kg
  • Vodík: 119,88 MJ/kg
  • Bitúmenové uhlie: 30 MJ/kg

  Odkazy na tému energetika:

  • http://www.energieinfo.de/
  • http://www.itf.iot.dk/info/bjjo/energi3.html
  • TU Drážďany: Energetické rezervy Zeme
  • Convert Me: Prepočet merných jednotiek
  • Všetky opatrenia: Prepočet a definícia merných jednotiek
  • APOD Astronomický obraz dňa
  • Dopad: Pravdepodobnosť a účinky dopadu asteroidu Dr. Roland Brodbeck.

  Príklady množstva energie

  objekt	Veľkosť	hustota	Rozmery	rýchlosť	energie
  Kamenný asteroid	50 x 100 metrov	900 000 t	81 000 km/h	50 megaton TNT
  Železný asteroid	2 x 3 km	400e + 9 t	81 000 km/h	25 teratónov TNT
  Kométa na Jupiteri	100 - 1 000 m	1	25-250e + 9 t	60 km/s	10 - 100 teratónov TNT
  automobil	4 m	1 t	120 km/h	0,5 kg TNT
  nákladné auto	30 m	40 t	95 km/h	1 - 2 kg TNT
  Vzletová hmotnosť Boeingu 767-300	53 m	156 t	850 km/h	1 t TNT
  Boeing 767-300 palivo	50 t	465 t TNT
  Raketoplán na obežnej dráhe	37,2 m	125 t	28800 km/h	1 kiloton TNT
  Hirošimská bomba	20 kiloton TNT
  Vodíková bomba	20 megaton TNT
  Jadrový arzenál	20 gigaton TNT
  Asteroidný dinosaurus	10 km	100 teratónov TNT
  Asteroid Nordlinger Ries	1200 m	5 teratónov TNT
  Asteroid Tunguska	80 m	30 - 50 megaton TNT
  TNT: 4 000 kJ/kg

  ---