وحدات قياس الطاقة

الجول

يعدّ الجول (بالإنجليزية: Joule) أكثر وحدات الطاقة استخدامًا في العالم، وهي وحدة القياس الأساسيّة للطاقة في النظام العالمي للوحدات (SI)، ويرمز لها في اللغة الإنجليزيّة بالرمز (J)، وتعادل الجول مقدار الشغل المبذول من تطبيق قوّة مقدارها 1 نيوتن على جسم تحرّك لمسافة متر واحد، وهذا يعنيّ أنّ 1 جول = نيوتن.م.^[١]

الوحدة الحرارية البريطانيّة BTU

تعدّ الوحدة الحرارية البريطانية (بالإنجليزيّة: British Thermal Unit) ورمزها (Btu) وحدة الطاقة الأكثر استخدامًا في مجال التدفئة، وهي أحد وحدات الطاقة في النظام البريطانيّ للوحدات، وتعرّف بأنّها الطاقة اللازمة لتسخين 1 باوند من الماء درجة حرارة فهرنهايتيّة واحدة، والوحدة الحراريّة الواحدة تساوي 1055.05 جول.^[٢]

السعرة الحرارية

تعرّف السعرة الحراريّة (بالإنجليزيّة: Calorie) ورمزها (cal) بأنَها مقدار الطاقة اللازم لرفع غرام واحد من الماء درجة مئويّة واحدة فقط تحت الضغط الجوّي القياسي، وعادة ما تستخدم وحدات السعرات الحراريّة للتعبير عن الطاقة التي تُنتجها كميّات محددة من الغذاء، والسعرة الحراريّة الواحدة تساوي 4.1840 جول.^[٣]

الإلكترون فولت

تعدّ وحدة الإلكترون فولت (بالإنجليزيّة: Electronvolt) ورمزها (eV)، وحدة قياس صغيرة جدًا للطاقة، وتعبّر عن الطاقة التي يكتسبها الإلكترون عند انتقاله من مدار منخفض الطاقة إلى مدار مرتفع الطاقة، ويساوي الإلكترون فولت الواحد 1.60 × 10⁻¹⁹ جول.^[٤]

مكافئ تي إن تي TNT

تستخدم وحدة مكافئ تي إن تي (بالإنجليزية: TNT equivalent) في تقدير الطاقة الناتجة عن الانفجارات وهي وحدة طاقة كبيرة جداً، وتسمّى أيضًا بوحدة كيلوطن (بالإنجليزيّة: Kilotons)، وتي إن تي (TNT) هي مادّة شديدة الانفجار، وينتج عن انفجار 1 غرام منها طاقة مقدارها 4000 جول، أي أنّ 1 TNT مكافئ يساوي الطاقة الناتجة عن انفجار 1000 كغ من مادة TNT، وهذا يعني أنّ 1 مكافئ تي إن تي = 4 × 10¹² جول.^[٥]

وحدة كيلو واط. ساعة

يمكن تعريف وحدة الكيلو واط. ساعة (بالإنجليزيّة: Kilowatt-hour) ورمزها (kWh)، وتعرّف بأنّها الطاقة المُستهلكة من قدرة كهربائيّة مقدارها 1 كيلو واط خلال ساعة واحدة، أيّ أنّه إذا شغّل جهاز كهربائيّ ذو قدرة كهربائيّة مقدارها 1 كيلو واط لمدّة ساعة كاملة فإنّه سيستهلك طاقة كهربائيّة مقدارها كيلو واط ساعة، وتساوي وحدة الكيلو واط. ساعة 3.6 × 10⁶ جول.^[٦]

وحدة قدم- باوند

تعدّ وحدة قدم باوند-قوة (بالإنجليزيّة: Foot-pound force) ورمزها (ft.lbf) أحد وحدات قياس الطاقة ضمن نظام الوحدات البريطانيّ، ويمكن تعريفها بأنّها الطاقة الناتجة عن تأثير قوّة مقدارها 1 باوند على جسم وتحريكه مسافة قدم واحدة، وتساوي وحدة قدم باوند ما مقداره 1.356 جول.^[٧]

ملخّص

يوجد العديد من وحدات القياس المستخدمة في قياس وتحديد قيم الطاقة، وتختلف الوحدات عادة باختلاف الاستخدامات والتطبيقات المراد حساب الطاقة لها أو باختلاف نظام الوحدات المستخدم، فنظام الوحدات العالميّ يستخدم وحدة (جول) كوحدة رئيسيّة لقياس الطاقة ويقابله في نظام الوحدات البريطانيّ وحدة (قدم باوند-قوة).

تشتهر الوحدة الحراريّة البريطانيّة (BTU) في تطبيقات الطاقة في مجالات التكييف والتبريد، أمّا وحدة السعرة الحرارية (cal) فهي الأشهر في حسابات الطاقة التي يحتويها الطعام والشراب عند استهلاكه، أمّا وحدة (كيلو واط ساعة) فهي الأشهر في حساب الطاقة التي تستهلكها الأجهزة الكهربائيّة، أمّا وحدة (تي إن تي مكافئ) فهي تستخدم في تقدير قوة الانفجارات.

المراجع

1. ↑ "Joule", Britannica, Retrieved 4/9/2021. Edited.
2. ↑ "British thermal unit", britannica, Retrieved 4/9/2021. Edited.
3. ↑ "Calorie", biology online, Retrieved 4/9/2021. Edited.
4. ↑ "British thermal unit", merriam-webster, Retrieved 4/9/2021. Edited.
5. ↑ caltech, heory caltech, Page 1. Edited.
6. ↑ "What is kilowatt-hour (kWh)?", rapidtables, Retrieved 4/9/2021. Edited.
7. ↑ "Foot-pound force (unit ft.lbf) – Energy Unit", nuclear-power, Retrieved 4/9/2021. Edited.