Omregn energienheter

Hva er energi?

Energi er evnen et legeme eller system har til å utføre arbeid. Den kan opptre i mange former, som kinetisk energi (bevegelse), potensiell energi (posisjon), varmeenergi, kjemisk energi og elektrisk energi; ifølge loven om bevaring av energi kan den omdannes fra en form til en annen, men den totale mengden kan verken oppstå av intet eller forsvinne.

Energi er en avledet størrelse; den fremkommer ved å multiplisere kraft med forflytning (arbeid), og SI-dimensjonen angis som ML²T⁻² (masse × lengde i annen / tid i annen).

SI-enheten for energi: joule

Joule er SI-enheten for energi og betegnes med symbolet J; den er oppkalt etter den britiske fysikeren James Prescott Joule fra 1800-tallet. En joule tilsvarer energien som kreves for å flytte et legeme 1 meter med en kraft på 1 newton.

Fordi joule er ganske liten til å uttrykke mange energimengder i dagliglivet, foretrekkes ofte multipler som kilojoule (tusen joule) og megajoule (en million joule) i ingeniør- og dagligbruk.

For mer informasjon om enheten Joule, se informasjonssiden for Joule.

Kilowattime: enheten på strømregningen

Kilowattime (kWh) er energimengden som forbrukes når en effekt på 1 kilowatt brukes i 1 time, og den er standardenheten for strømfakturering verden over. 1 kWh tilsvarer nøyaktig 3 600 000 joule (3,6 megajoule).

For å beregne energiforbruket til et elektrisk apparat er det nok å multiplisere effekten (watt) med brukstiden (timer); for eksempel forbruker et apparat på 2000 watt 6 kWh energi hvis det går i 3 timer.

Kalori og kilokalori: energi i ernæring

Kalori ble opprinnelig definert som energimengden som kreves for å heve temperaturen til 1 gram vann med 1 °C, og 1 kalori tilsvarer nøyaktig 4,184 joule.

'Kalori'-verdien man ser på matvareetiketter, er i vitenskapelig forstand egentlig kilokalori (1000 kalorier) -- denne konvensjonen i ernæringsvitenskapen (å skrive 'Kalori' med stor forbokstav) skaper ofte forvirring; når det står at en matvare inneholder '200 kalorier', menes det egentlig 200 kilokalorier (200 000 kalorier).

BTU og therm: energi i oppvarming og naturgass

BTU (British Thermal Unit) er energimengden som kreves for å heve temperaturen til 1 pund vann med 1 °F, og den brukes -- opprinnelig fra USA, men nå utbredt over hele verden -- til å angi kapasiteten til oppvarmings-/kjølesystemer (klimaanlegg, varmtvannsberedere). 1 BTU tilsvarer om lag 1055,06 joule.

Therm er en stor energienhet brukt i naturgassfakturering og tilsvarer nøyaktig 100 000 BTU. I enkelte land faktureres naturgassforbruk direkte i therm i stedet for kubikkmeter.

Elektronvolt: enheten i den subatomære verdenen

Elektronvolt (eV) beskriver den kinetiske energien et elektron får når det beveger seg gjennom en potensialforskjell på 1 volt, og det er en ekstremt liten energienhet (1 eV ≈ 1,602176634 × 10⁻¹⁹ joule).

I partikkelfysikk og atomfysikk uttrykkes energier vanligvis i elektronvolt (og dets multipler keV, MeV, GeV) i stedet for joule, fordi joule på denne skalaen gir ekstremt små og upraktiske tall.

Prinsippet om bevaring av energi

Ifølge prinsippet om bevaring av energi, også kjent som termodynamikkens første lov, forblir den totale energien i et lukket system konstant; energi kan verken skapes eller ødelegges, bare omdannes fra en form til en annen.

For eksempel omdannes kjemisk energi (drivstoff) i en bilmotor først til varmeenergi og deretter til mekanisk energi (bevegelse); selv om noe av energien i denne prosessen går tapt som ubrukelig varme via friksjon og eksos, forblir den totale energimengden uendret.

Hvorfor er omregning mellom energienheter viktig?

Ulike bransjer foretrekker tradisjonelt ulike energienheter: elektroteknikk bruker kilowattime, ernæringsvitenskap kilokalori, HVAC-bransjen BTU, og naturgassbransjen therm. Riktig omregning mellom disse ulike enhetene er avgjørende for energieffektivitetssammenligninger og kostnadsberegninger.

For å sammenligne effektiviteten til en varmepumpe med en naturgasskjel, må man for eksempel omregne begges energiforbruk til en felles enhet (vanligvis kWh eller joule).