Omregn energienheder

Hvad er energi?

Energi er evnen, et legeme eller system har til at udføre arbejde. Den kan optræde i mange former, som kinetisk energi (bevægelse), potentiel energi (position), varmeenergi, kemisk energi og elektrisk energi; ifølge loven om bevarelse af energi kan den omdannes fra en form til en anden, men den samlede mængde kan hverken opstå af intet eller forsvinde.

Energi er en afledt størrelse; den fremkommer ved at multiplicere kraft med forskydning (arbejde), og SI-dimensionen angives som ML²T⁻² (masse × længde i anden / tid i anden).

SI-enheden for energi: joule

Joule er SI-enheden for energi og betegnes med symbolet J; den er opkaldt efter den britiske fysiker James Prescott Joule fra 1800-tallet. En joule svarer til den energi, der kræves for at flytte et legeme 1 meter med en kraft på 1 newton.

Fordi joule er ret lille til at udtrykke mange energimængder i dagligdagen, foretrækkes ofte multipla som kilojoule (tusind joule) og megajoule (en million joule) i ingeniør- og dagligbrug.

For mere information om enheden Joule, se informationssiden for Joule.

Kilowattime: enheden på elregningen

Kilowattime (kWh) er den energimængde, der forbruges, når en effekt på 1 kilowatt bruges i 1 time, og den er standardenheden for elfakturering verden over. 1 kWh svarer nøjagtigt til 3 600 000 joule (3,6 megajoule).

For at beregne energiforbruget af et elektrisk apparat er det nok at multiplicere effekten (watt) med brugstiden (timer); for eksempel forbruger et apparat på 2000 watt 6 kWh energi, hvis det kører i 3 timer.

Kalorie og kilokalorie: energi i ernæring

Kalorie blev oprindeligt defineret som den energimængde, der kræves for at hæve temperaturen af 1 gram vand med 1 °C, og 1 kalorie svarer nøjagtigt til 4,184 joule.

'Kalorie'-værdien, man ser på madvareetiketter, er i videnskabelig forstand egentlig kilokalorie (1000 kalorier) -- denne konvention i ernæringsvidenskaben (at skrive 'Kalorie' med stort forbogstav) skaber ofte forvirring; når det står, at en fødevare indeholder '200 kalorier', menes der egentlig 200 kilokalorier (200 000 kalorier).

BTU og therm: energi i opvarmning og naturgas

BTU (British Thermal Unit) er den energimængde, der kræves for at hæve temperaturen af 1 pund vand med 1 °F, og den bruges -- oprindeligt fra USA, men nu udbredt over hele verden -- til at angive kapaciteten af opvarmnings-/kølesystemer (klimaanlæg, varmtvandsbeholdere). 1 BTU svarer til omkring 1055,06 joule.

Therm er en stor energienhed brugt i naturgasfakturering og svarer nøjagtigt til 100 000 BTU. I enkelte lande faktureres naturgasforbrug direkte i therm i stedet for kubikmeter.

Elektronvolt: enheden i den subatomære verden

Elektronvolt (eV) beskriver den kinetiske energi, et elektron får, når det bevæger sig gennem en potentialforskel på 1 volt, og det er en ekstremt lille energienhed (1 eV ≈ 1,602176634 × 10⁻¹⁹ joule).

I partikelfysik og atomfysik udtrykkes energier sædvanligvis i elektronvolt (og dets multipla keV, MeV, GeV) i stedet for joule, fordi joule på denne skala giver ekstremt små og upraktiske tal.

Princippet om bevarelse af energi

Ifølge princippet om bevarelse af energi, også kendt som termodynamikkens første lov, forbliver den samlede energi i et lukket system konstant; energi kan hverken skabes eller ødelægges, kun omdannes fra en form til en anden.

For eksempel omdannes kemisk energi (brændstof) i en bilmotor først til varmeenergi og derefter til mekanisk energi (bevægelse); selvom noget af energien i denne proces går tabt som ubrugelig varme via friktion og udstødning, forbliver den samlede energimængde uændret.

Hvorfor er omregning mellem energienheder vigtig?

Forskellige brancher foretrækker traditionelt forskellige energienheder: elektroteknik bruger kilowattime, ernæringsvidenskab kilokalorie, HVAC-branchen BTU, og naturgasbranchen therm. Korrekt omregning mellem disse forskellige enheder er afgørende for energieffektivitetssammenligninger og omkostningsberegninger.

For at sammenligne effektiviteten af en varmepumpe med en naturgaskedel skal man for eksempel omregne begges energiforbrug til en fælles enhed (sædvanligvis kWh eller joule).