Pohledy na vybrané téma

Jednotky energie a vztahy mezi nimi

Energii značíme E a její hlavní jednotka je joule [J] (čti džaul). Energii však můžeme vyjádřit ještě mnoha dalšími jednotkami (např. kilowatthodina, kalorie, elektronvolt, kilogram, koňská síla nebo barel ropného ekvivalentu).

S energií úzce souvisí další fyzikální veličina – práce W, která má stejnou jednotku joule [J]. Joule je definován jako práce, kterou vykoná síla 1 N působící po dráze 1 m. Tato jednotka je ale poměrně malá, proto se v praxi užívají spíše její násobky (kilojoule, megajoule, gigajoule atd.), případně se používají jednotky odvozené z jednotky výkonu (Watt) – nejčastěji kilowatthodina (kWh). Samotnou jednotku joule můžeme vyjádřit jako wattsekundu (Ws).

Dalšími veličinami, se kterými se u energie často setkáváme, jsou výkon, příkon a účinnost. Jaké jsou mezi nimi vztahy?

Výkon P je velikost vykonané práce za časovou jednotku:

   , kde W je práce a t je čas

Příkon P0 je množství energie, které musíme nějakému systému, například spotřebiči, dodat, aby udělalo danou práci. Protože vždy dochází ke ztrátám, bývá příkon o tyto ztráty vyšší než výkon. Účinnost η celého systému je pak dána poměrem těchto dvou veličin a vyjadřuje se nejčastěji v procentech. Je to vlastně hodnota, která nám říká, jaký podíl vynaložené energie se spotřeboval pro vykonanou práci. Účinnost je definována vztahem:

  

Tab. 1. Přehled převádění jednotek

1 kJ = 1 000 J
1 MJ = 1 000 000 J
1 GJ = 1 000 000 000 J
1 TJ = 1 000 000 000 000 J
1 J = 0,239  cal (kalorie)
1 kJ = 239 kcal (kilokalorie)
1 J = 2,778.10-7 kWh
1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ = 1,343 hph (horse power per hour – koňské síly za hodinu)
1 J = 2,39 · 10–11 TOE (Ton of Oil Equivalent)
1 eV = 1,602 · 10-19 J (elektronvolt)
1 TOE = 41,868 · 109 J (Ton of Oil Equivalent - tuna ekvivalentu ropy)
1 BOE = 0,146 TOE ≈ 6,113 · 109 J (Barrel of oil equivalent - barel ekvivalentu ropy)