From Wikipedia, the free encyclopedia
U fizici, gustina energije je količina energije uskladištene u datom sistemu ili regionu prostora po jedinici zapremine. Ponekad se meša sa energijom po jedinici mase koja se pravilno naziva specifična energija ili gravimetrijska gustina energije.
Gustina energije | |
---|---|
SI jedinica | J/m3 |
Druge jedinice | J/L, W⋅h/L |
U SI baznim jedinicama | m−1⋅kg⋅s−2 |
SI dimenzija | L-1MT-2 |
Derivacije iz drugih kvantiteta | U = E/V |
Često se meri samo korisna energija ili energija koja se može izdvojiti, što znači da se nedostupna energija (kao što je energija mase mirovanja) ignoriše.[1] U kosmološkim i drugim opštim relativističkim kontekstima, međutim, razmatrane gustine energije su one koje odgovaraju elementima tenzora energije naprezanja i stoga uključuju energiju mase kao i gustine energije povezane sa pritiskom.
Energija po jedinici zapremine ima iste fizičke jedinice kao pritisak i u mnogim situacijama je sinonimna. Na primer, gustina energije magnetnog polja može se izraziti kao fizički pritisak i ponaša se kao fizički pritisak. Slično, energija potrebna za kompresiju gasa do određene zapremine može se odrediti množenjem razlike između pritiska gasa i spoljašnjeg pritiska promenom zapremine. Gradijent pritiska opisuje potencijal da se izvrši rad na okolini pretvaranjem unutrašnje energije u rad dok se ne postigne ravnoteža.
Postoje različite vrste energije uskladištene u materijalima i potrebna je određena vrsta reakcije da bi se oslobodila svaka vrsta energije. Po redosledu tipične veličine oslobođene energije, ove vrste reakcija su: nuklearne, hemijske, elektrohemijske i električne.
Nuklearne reakcije se odvijaju u zvezdama i nuklearnim elektranama, od kojih obe dobijaju energiju iz energije vezivanja jezgara. Organizmi koriste hemijske reakcije za dobijanje energije iz hrane, a automobili za dobijanje energije iz benzina. Tečni ugljovodonici (goriva kao što su benzin, dizel i kerozin) su danas najgušći način za ekonomično skladištenje i transport hemijske energije u velikim razmerama (1 kg dizel goriva gori sa kiseonikom sadržanim u ≈15 kg vazduha). Elektrohemijske reakcije koristi većina mobilnih uređaja kao što su laptop računari i mobilni telefoni za oslobađanje energije iz baterija.
Postoji nekoliko različitih vrsta energetskih sadržaja. Jedan je teoretski ukupni termodinamički rad koji se može izvesti iz sistema, na datoj temperaturi i pritisku koje nameće okolina. Ovo se zove eksergija. Druga je teoretska količina električne energije koja se može dobiti iz reaktanata koji su na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku. Ovo je dato promenom standardne Gibsove slobodne energije. Ali kao izvor toplote ili za upotrebu u toplotnom motoru, relevantna veličina je promena standardne entalpije ili toplote sagorevanja.
Postoje dve vrste toplote sagorevanja:
Pogodna tabela HHV i LHV nekih goriva može se naći u referencama.[2]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.