Energie: este abilitatea de a lucra. Gândește-te: atunci când ai multă energie, poți face multă muncă; dar dacă nu ai energie, nu vrei să faci multă muncă. Lucrarea (w) în sine este definită ca o forță (F) care operează pe o distanță (Δ x):
În SI, forța are unități de newtoni (N), în timp ce distanța are unități de metri. Prin urmare, munca are unități de N · m. Această unitate compusă este redefinită ca un joule (J):
1 joule = 1 newton · metru
1 J = 1 N · m
Deoarece energia este capacitatea de a lucra, energia este măsurată și în jouli. Aceasta este unitatea primară de energie pe care o vom folosi aici.
Cât costă 1 J? Este suficient să se încălzească aproximativ o pătrime dintr-un gram de apă cu 1 ° C. Este nevoie de aproximativ 12.000 J pentru a încălzi o ceașcă de cafea de la temperatura camerei la 50 ° C. Deci un joule nu înseamnă multă energie. Nu va fi neobișnuit să măsurați energiile în mii de jouli, deci kilojul (kJ) este o unitate comună de energie, cu 1 kJ egal cu 1.000 J.
O unitate de energie mai veche - dar încă obișnuită - este caloria. Caloria (cal) a fost inițial definită în termeni de încălzire a unei cantități date de apă. Definiția modernă a caloriilor o echivalează cu jouli:
Un domeniu în care se folosește caloria este în nutriție. Conținutul energetic al alimentelor este adesea exprimat în calorii. Cu toate acestea, unitatea de calorii folosită pentru alimente este de fapt kilocaloria (kcal). Majoritatea alimentelor indică acest lucru prin scrierea cuvântului cu majuscule C - Calorii. Figura 7.1 „Calorii pe etichetele alimentelor” prezintă un exemplu. Deci, fiți atenți la numărarea caloriilor atunci când mâncați!
Figura 7.1 Calorii pe etichetele alimentelor
Această etichetă exprimă conținutul de energie al alimentelor, dar în calorii (care sunt de fapt kilocalorii).
Sursa: „FDA Nutrition Facts Label 2014 ′ ′ de U.S. Food and Drug Administration este în domeniul public.
Exemplul 1
Eticheta din Figura 7.1 „Calorii pe etichetele alimentelor” indică faptul că porția are 38 Cal. Câți jouli este acesta?
Recunoaștem că, cu un C majuscul, unitatea Calorii este de fapt kilocalorii. Pentru a determina numărul de jouli, convertim mai întâi din kilocalorii în calorii (folosind definiția kilogramei) și apoi din calorii în jouli (folosind relația dintre calorii și jouli). Asa de
O porție de cereale pentru micul dejun are de obicei 110 Cal. Câți jouli de energie este acesta?
În studiul energiei, folosim termenul de sistem pentru a descrie partea universului în studiu: un pahar, un balon sau un recipient al cărui conținut este observat și măsurat. Un sistem izolat este un sistem care nu permite un transfer de energie sau materie în sau din sistem. O bună aproximare a unui sistem izolat este o sticlă de tip termos închisă, izolată. Faptul că sticla de tip termos este închisă împiedică mișcarea materiei înăuntru sau în afară, iar faptul că este izolată împiedică energia să se miște înăuntru sau în afară.
Una dintre ideile fundamentale despre energia totală a unui sistem izolat este că acesta nu crește sau scade. Când se întâmplă acest lucru cu o cantitate, spunem că cantitatea este conservată. Afirmația că energia totală a unui sistem izolat nu se schimbă se numește legea conservării energiei. Ca lege științifică, acest concept ocupă cel mai înalt nivel de înțelegere pe care îl avem despre universul natural.
Chei de luat masa
- Energia este abilitatea de a lucra și folosește unitatea joule.
- Legea conservării energiei afirmă că energia totală a unui sistem izolat nu crește sau scade.
Exerciții
Definiți energia. Cum este legată munca de energie?
Dă două unități de energie și indică care este cea preferată.
Exprimați cantitatea de 422 J în calorii.
Exprimați cantitatea de 3.225 kJ în calorii.
Exprimați cantitatea de 55,69 cal în jouli.
Exprimați cantitatea de 965,33 kcal în jouli.
Cum diferă o calorie de o calorie?
Exprimați cantitatea de 965,33 Cal în jouli.
Care este legea conservării energiei?
Ce înseamnă cuvântul conservat aplicat legii conservării energiei?
1.
Energia este abilitatea de a lucra. Munca este o formă de energie.
3.
5.
7.
O calorie este de fapt o kilocalorie, sau 1.000 de calorii.
9.
Energia totală a unui sistem izolat nu crește sau scade.
- Tutorial de conversie a unității de energie
- Consumul de fibre de mazăre galbenă reduce aportul voluntar de energie și grăsimea corporală la adulții supraponderali
- Convertiți accelerația în calorii (energie) - Forumurile Raspberry Pi
- EMS Workout folosește impulsuri electrice pentru a exercita mai puțină energie, pentru a reduce caloriile; CBS New York
- Bilanțul energetic De ce caloriile în afară, caloriile afară este secretul pierderii în greutate