وحدة قياس الطاقة، يعد قياس الطاقة أمرًا بالغ الأهمية لمجموعة واسعة من التطبيقات العلمية، من الأنظمة الحرارية والميكانيكية إلى العمليات الكيميائية والنووية. لتوفير طريقة معيارية لقياس الطاقة، تم إنشاء النظام الدولي للوحدات (SI)، والذي يتضمن مجموعة من الوحدات لقياس الطاقة. في هذه المقالة سوف نقدم لمحة عامة عن وحدات الطاقة في النظام الدولي للوحدات.
يعرّف نظام SI الطاقة على أنها قدرة النظام الفيزيائي على القيام بالعمل. يمكن قياس الطاقة بوحدات مختلفة اعتمادًا على النظام قيد الدراسة ونوع الطاقة المعنية. يوفر نظام SI عدة وحدات لقياس الطاقة، بما في ذلك الجول (J) والفولت الإلكتروني (eV) والواط في الساعة (Wh).
الجول هو وحدة SI للطاقة ويتم تعريفه على أنه مقدار الشغل المنجز (أو الطاقة المنقولة) عندما يتم تطبيق قوة مقدارها نيوتن واحد على مسافة متر واحد. 1 J يعادل 1 كجم م² / ثانية². الجول هو أكثر وحدات الطاقة استخدامًا ويستخدم في العديد من المجالات العلمية، بما في ذلك الميكانيكا والديناميكا الحرارية.
والفولت الإلكتروني (eV) هو وحدة أخرى للطاقة المستخدمة في الفيزياء. يتم تعريفه على أنه مقدار الطاقة اللازمة لتحريك إلكترون واحد من خلال فرق الجهد الكهربائي بمقدار واحد فولت. يعادل فولت إلكتروني واحد حوالي 1.6 × 10 ^ -19 جول.
الواط في الساعة (Wh) هي وحدة من وحدات الطاقة تستخدم عادة لقياس استهلاك الطاقة الكهربائية. يتم تعريفها على أنها كمية الطاقة المستخدمة عند استخدام جهاز بقدرة واحدة واط لمدة ساعة واحدة. واحد واط ساعي يساوي 3600 جول.
بالإضافة إلى هذه الوحدات، هناك أيضًا وحدات أخرى تستخدم لقياس الطاقة، مثل الوحدة الحرارية البريطانية (BTU) والسعرات الحرارية. ومع ذلك، فإن هذه الوحدات ليست جزءًا من نظام SI.
في الختام، يوفر نظام SI طريقة معيارية لقياس الطاقة، والجول هو الوحدة الرئيسية لقياس الطاقة. في حين أن هناك وحدات أخرى تُستخدم لتطبيقات محددة، مثل electronvolt و watt-hour، فإن كل هذه الوحدات مشتقة من الوحدات الأساسية لنظام SI. يعد فهم وحدات الطاقة في النظام الدولي للوحدات أمرًا ضروريًا للقياس الدقيق والموحد عبر المجالات العلمية، ويضمن إمكانية مقارنة جميع قياسات الطاقة وتحليلها بطريقة مفيدة.
وحدة الطاقة الحركية هي الجول (J). هذه وحدة مشتقة تُعرَّف على أنها مقدار الشغل المنجز (أو الطاقة المنقولة) عند تطبيق قوة مقدارها نيوتن واحد على مسافة متر واحد. يعادل الجول الواحد الطاقة الحركية لكتلة 2 كيلوجرام تتحرك بسرعة 1 م / ث.
لا توجد وحدة مكافئة للجول، لأنها وحدة أساسية للطاقة في النظام الدولي للوحدات (SI). ومع ذلك، يمكن تحويل وحدات الطاقة الأخرى، مثل السعرات الحرارية أو الفولت الإلكتروني، إلى جول واستخدامها للتعبير عن الطاقة بقيم مكافئة. على سبيل المثال، سعر حراري واحد يعادل 4.184 جول تقريبًا، في حين أن فولت إلكتروني واحد يعادل 1.602 × 10 ^ -19 جول تقريبًا.
