Густина енергије

Густина енергије
Густина енергије
СИ јединица	Ј/м3
Друге јединице	Ј/L, W⋅х/L
У СИ базним јединицама	м−1⋅кг⋅с−2
СИ димензија	L-1МТ-2
Деривације из; других квантитета	У = Е/V

У физици, густина енергије је количина енергије ускладиштене у датом систему или региону простора по јединици запремине. Понекад се меша са енергијом по јединици масе која се правилно назива специфична енергија или гравиметријска густина енергије.

Често се мери само корисна енергија или енергија која се може издвојити, што значи да се недоступна енергија (као што је енергија масе мировања) игнорише.^[1] У космолошким и другим општим релативистичким контекстима, међутим, разматране густине енергије су оне које одговарају елементима тензора енергије напрезања и стога укључују енергију масе као и густине енергије повезане са притиском.

Енергија по јединици запремине има исте физичке јединице као притисак и у многим ситуацијама је синонимна. На пример, густина енергије магнетног поља може се изразити као физички притисак и понаша се као физички притисак. Слично, енергија потребна за компресију гаса до одређене запремине може се одредити множењем разлике између притиска гаса и спољашњег притиска променом запремине. Градијент притиска описује потенцијал да се изврши рад на околини претварањем унутрашње енергије у рад док се не постигне равнотежа.

Преглед

Постоје различите врсте енергије ускладиштене у материјалима и потребна је одређена врста реакције да би се ослободила свака врста енергије. По редоследу типичне величине ослобођене енергије, ове врсте реакција су: нуклеарне, хемијске, електрохемијске и електричне.

Нуклеарне реакције се одвијају у звездама и нуклеарним електранама, од којих обе добијају енергију из енергије везивања језгара. Организми користе хемијске реакције за добијање енергије из хране, а аутомобили за добијање енергије из бензина. Течни угљоводоници (горива као што су бензин, дизел и керозин) су данас најгушћи начин за економично складиштење и транспорт хемијске енергије у великим размерама (1 кг дизел горива гори са кисеоником садржаним у ≈15 кг ваздуха). Електрохемијске реакције користи већина мобилних уређаја као што су лаптоп рачунари и мобилни телефони за ослобађање енергије из батерија.

Типови енергетског садржаја

Постоји неколико различитих врста енергетских садржаја. Један је теоретски укупни термодинамички рад који се може извести из система, на датој температури и притиску које намеће околина. Ово се зове ексергија. Друга је теоретска количина електричне енергије која се може добити из реактаната који су на собној температури и атмосферском притиску. Ово је дато променом стандардне Гибсове слободне енергије. Али као извор топлоте или за употребу у топлотном мотору, релевантна величина је промена стандардне енталпије или топлоте сагоревања.

Постоје две врсте топлоте сагоревања:

Виша вредност (ХХВ), или бруто топлота сагоревања, укључује сву топлоту која се ослобађа док се производи хладе на собну температуру и све присутне водене паре се кондензују.
Доња вредност (ЛХВ), или нето топлота сагоревања, не укључује топлоту која би се могла ослободити кондензацијом водене паре, и можда не укључује топлоту ослобођену хлађењем све до собне температуре.

Погодна табела ХХВ и ЛХВ неких горива може се наћи у референцама.^[2]

Референце

^ „Тхе Тwо Цлассес оф СИ Унитс анд тхе СИ Префиxес”. НИСТ Гуиде то тхе СИ. 2009-07-02. Приступљено 2012-01-25.
^ „Фоссил анд Алтернативе Фуелс - Енергy Цонтент (2008).”. Енгинееринг ТоолБоx. Приступљено 2018-10-08.

Литература

Тхе Инфлатионарy Универсе: Тхе Qуест фор а Неw Тхеорy оф Цосмиц Оригинс бy Алан Х. Гутх (1998) ISBN 0-201-32840-2
Цосмологицал Инфлатион анд Ларге-Сцале Струцтуре бy Андреw Р. Лиддле, Давид Х. Лyтх (2000) ISBN 0-521-57598-2
Richard Becker, "Electromagnetic Fields and Interactions", Dover Publications Inc., 1964

Spoljašne veze

"Fuels of the Future for Cars and Trucks" – Dr. James J. Eberhardt – Energy Efficiency and Renewable Energy, U.S. Department of Energy – 2002 Diesel Engine Emissions Reduction (DEER) Workshop San Diego, California - August 25–29, 2002
„Heat values of various fuels – World Nuclear Association”. www.world-nuclear.org. Приступљено 4. 11. 2018.
„Energy and Energy Types – Springer” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 24. 11. 2023. г. Приступљено 4. 11. 2018.

[1] „Тхе Тwо Цлассес оф СИ Унитс анд тхе СИ Префиxес”. НИСТ Гуиде то тхе СИ. 2009-07-02. Приступљено 2012-01-25.

[engineeringtoolbox-2] „Фоссил анд Алтернативе Фуелс - Енергy Цонтент (2008).”. Енгинееринг ТоолБоx. Приступљено 2018-10-08.

[1]

[2]