Підручник з хімії одиниць вимірювання енергії

Ключові поняття

Одиницею вимірювання енергії СІ є джоуль (1) .

Джоулю присвоєно символ J (2)

Найбільш поширене перетворення одиниці вимірювання енергії між джоулями (J) та кілоджоулями (kJ):

В 1 кДж є 1000 Дж

так 1000 Дж = 1 кДж

Як перетворити початкову одиницю в кінцеву одиницю початкова одиниця перетворення кінцева одиниця

джоулі (J)	÷ 1000	=	кілоджоулі (кДж)
кілоджоулі (кДж)	× 1000	=	джоулі (J)

Калорія (3) не є одиницею виміру енергії, що не відповідає СІ (4) .

1 калорія ≈ 4,18 джоуля (5)

Як перетворити початкову одиницю в кінцеву одиницю початкова одиниця перетворення кінцева одиниця

калорій (кал)	× 4,18	=	джоулі (J)
джоулі (J)	÷ 4,18	=	калорій (кал)

Не блокуйте рекламу на цьому веб-сайті.
Немає реклами = для нас немає грошей = для вас немає безкоштовних речей!

SI та метричні одиниці енергії

Одиницею енергії СІ є джоуль (J).
1 Дж - це насправді досить мала кількість енергії.
Нам потрібно лише 4,18 Дж енергії, щоб підвищити температуру 1 грама рідкої води на 1 ° C (6)
Якщо ви хочете закип’ятити 500 г води, щоб приготувати чашку чаю, вам знадобиться 500 × 4,18 = 2090 Дж енергії, щоб лише збільшити її температуру на 1 ° C.
Якщо температура води, яку ви ставите в чайник, дорівнює 25 ° C, вам потрібно підвищити температуру на 75 ° C, щоб довести її до температури кипіння води при 100 ° C. (7)
Кількість енергії для цього складе 75 × 2090 Дж = 156 750 Дж

Енергія, яка бере участь у більшості хімічних реакцій, які ви зустрінете у своєму курсі хімії, становить близько тисячі джоулів енергії на грам реагенту.
Префікс "кіло" використовується для позначення множення на 1000
Це означає, що 1 кілоджоуль = 1000 × 1 джоулів = 1000 джоулів
Префікс "кіло" має символ k, тому 1 кілоджоуль = 1 кДж
1000 Дж = 1 кДж

Якщо розділити обидві сторони цього рівняння на 1000, ми можемо дізнатись, скільки кілоджоулів в 1 Дж:
1000 Дж ÷ 1000 = 1 кДж ÷ 1000
1 Дж = 0,001 кДж = 1 × 10 -3 кДж

Отже, якщо для підняття температури води в моєму чайнику до температури кипіння потрібно 156 750 Дж енергії, це еквівалентно:
156 750 × 1 Дж = 156 750 × 10 -3 кДж = 156,75 кДж

Хіміки зазвичай використовують кілоджоулі (кДж) як одиницю виміру, коли говорять про енергію, яка бере участь у хімічних реакціях в лабораторії.
Але якщо ви використовуєте хімічні реакції, такі як горіння вугілля або реакції ділення ядерної енергії, для виробництва електроенергії на електростанції, вам потрібно використовувати набагато, набагато більшу одиницю енергії, як мегаджоулі (МДж) або гігаджоулі (ГДж) щоб виразити загальну кількість виробленої енергії.
1 мегаджоуль - це 1 мільйон джоулів: 1 МДж = 1 000 000 Дж = 10 6 Дж
1 гігаджоуль - це 1 мільярд джоулів: 1 ГДж = 1 000 000 000 Дж = 10 9 Дж

У таблиці нижче наведено загальні метричні префікси, символи та коефіцієнт їх множення, наведені в наукових позначеннях:

фактори префікс символ

більший

→

менший

10 12

10 9

10 6

10 3

10 2

10 1

10 -1

10 -2

10 -3

10 -6

10 -9

10 -12

10 -15

10 -18

тера

гіга

мега

кілограм

гекто

дека

деци

centi

мілі

мікро

нано

піко

фемто

atto

так

стор

За допомогою цієї таблиці ми виявляємо, що:

1 кілоджоуль (1 кДж) = 10 3 джоулів (1000 Дж)	1 джоуль (1 Дж) = 1 ÷ 10 3 кілоджоулі = 0,001 кДж
1 міліджауль (1 мДж) = 10 -3 джоулів (0,001 Дж)	1 джоуль (1 Дж) = 1 ÷ 10 -3 міліджауля = 1000 мДж
1 мікроджоуль (1 мкДж) = 10 -6 джоулів (0,000001 Дж)	1 джоуль (1 Дж) = 1 ÷ 10 -6 мікроджоулів = 10 6 мкДж

Ви знаєте це?

Пограйте у гру зараз!

Перетворення однієї метричної одиниці енергії в іншу метричну одиницю енергії

Найбільш вірогідні перерахунки, які вам доведеться здійснити під час курсу хімії, будуть між джоулями (J) та кілоджоулями (kJ)

Щоб перетворити кілоджоулі (кДж) в джоулі (J):

помножте кількість кілоджоулів (кДж) на 1000, щоб отримати енергетичну цінність в одиницях джоулів (Дж)

енергія (Дж) = енергія (кДж) × 1000

Щоб перетворити джоулі (J) в кілоджоулі (кДж):

розділити кількість джоулів (Дж) на 1000, щоб отримати енергетичну цінність у кілоджоулях (кДж)

енергія (кДж) = енергія (Дж) ÷ 1000

Ти це розумієш?

Пройдіть тест зараз!

Опрацьовані приклади перетворення Джоулів в Кілодоуль і Кілодзюлів в Джоулів

Запитання 1: Перетворіть 1 кілоджоуль у джоулі

З таблиці вище ми бачимо, що кіло = 10 3 = 1000

1 кДж = 10 3 Дж = 1000 Дж

1 кілоджоуль = 1000 джоулів

Запитання 2: Перетворіть 2,5 кДж в джоулі

З таблиці вище ми бачимо, що кіло = 10 3 = 1000

Помножте обидві сторони рівняння на 2,5:

2,5 × 1 кДж = 2,5 × 1000 Дж

Що ми можемо виразити в наукових позначеннях як:

2500 Дж = 2,5 × 10 3 Дж

Запитання 3: Перетворіть 5 міліджаулів у джоулі

З таблиці вище ми бачимо, що мілі = 10 -3

Помножте обидві сторони рівняння на 5:

5 × 1 мДж = 5 × 10 -3 Дж = 0,005 Дж

Запитання 4: Перетворіть 250 Дж у кілоджоулі

З таблиці вище ми бачимо, що:

Поділіть обидві сторони рівняння на 1000, щоб знайти кількість кілоджоулів в 1 джоулі:

10 3 Дж ÷ 10 3 = 1 кДж ÷ 10 3

1 Дж = 10 -3 кДж = 0,001 кДж

Помножте обидві сторони рівняння на 250:

250 × 1 Дж = 250 × 0,001 кДж

Запитання 5: Перетворіть 25 мкДж у кілоджоулі

З таблиці вище ми бачимо, що µ = 10 -6

Помножте обидві сторони цього рівняння на 25, щоб визначити кількість джоулів у 25 мкДж:

25 × 1 мкДж = 25 × 10 -6 Дж

25 мкДж = 2,5 × 10 -5 Дж

Перетворення 2,5 × 10 -5 Дж в кілоджоулі:

З таблиці вище ми бачимо, що:

Поділіть обидві сторони цього рівняння на 10 3:

1 кДж ÷ 10 3 = 1 Дж ÷ 10 3

Помножте обидві сторони рівняння на 2,5 × 10 -5, щоб знайти число кДж у 2,5 × 10 -5 Дж

(2,5 × 10 -5) × 10 -3 кДж = (2,5 × 10 -5) × 1 Дж

2,5 × 10 -8 кДж = 2,5 × 10 -5 Дж

Сформулюйте відповідь на запитання:

25 мкДж = 2,5 × 10 -8 кДж

Перетворення 0,343 кДж в J

Перетворення між неметричними одиницями енергії та метричними одиницями енергії

Калорія - це неметрична одиниця енергії. Це більший показник енергії, ніж одиниця енергії СІ, джоуль.

1 калорія ≈ 4,18 джоуля

1 кілокалорія ≈ 4,18 кілоджоулі

1 кілокалорія ≈ 1000 × 4,18 джоулів = 4180 джоулів

1 джоуль ≈ 1 калорія ÷ 4,18 = 0,239 калорії

1 кілоджоуль ≈ 1 кілокалорія ÷ 4,18 = 0,239 кілокалорії

1 кілоджоуль ≈ 1000 × 0,239 калорій = 239 калорій

Найбільш ліклейні перетворення, які вам потрібно буде зробити, це між джоулями (J) та калоріями (cal)

Для перетворення енергії в калоріях (кал) в енергію в джоулях (Дж):

помножте енергію в калоріях (кал) на 4,18, щоб отримати енергетичну цінність у джоулях (Дж)

енергія (Дж) = 4,18 × енергія (кал)

Щоб перетворити енергію в джоулях (J) на енергію в калоріях (cal):

розділіть енергію в джоулях (J) на 4,18, щоб отримати енергетичну цінність у калоріях (кал)

енергія (кал) = енергія (Дж) ÷ 4,18

Альтернативний метод перетворення енергії в джоулях (J) в енергію в калоріях (cal)

помножте енергію в джоулях (Дж) на 0,239 (оскільки 1 ÷ 4,18 = 0,239), щоб отримати енергію в калоріях (кал)

енергія (кал) = енергія (Дж) × 0,239

Чи можете ви застосувати це?

Здайте іспит зараз!

Працювали приклади перетворення калорій у джоулі та джоулів у калорії

Питання 1: Перетворіть 100 калорій у джоулі

1 калорія = 4,18 джоуля

помножте обидві сторони рівняння на 100:

100 × 1 калорія = 100 × 4,18 Дж

Питання 2: Перетворіть 12,0 кілокалорій у кілоджоулі

1 кілокалорія = 4,18 кілоджоулі

помножте обидві сторони рівняння на 12,0

12,0 × 1 кілокалорія = 12,0 × 4,18 кДж

12,0 ккал = 50,2 кДж

Запитання 3: Перетворіть 150 кілокалорій в джоулі

Обчисліть кількість кілоджоулів у 150 кілокалорій:

1 кілокалорія = 4,18 кілоджоулі

помножте обидві сторони рівняння на 150

150 × 1 кілокалорія = 150 × 4,18 кДж

150 ккал = 627 кДж

Обчисліть кількість джоулів у 622 кДж

1 кілоджоуль = 1000 джоулів

помножте обидві сторони рівняння на 622

627 × 1 кДж = 627 × 1000 Дж

627 кДж = 627 000 Дж

Напишіть відповідь на запитання:

150 ккал = 627 000 Дж

Запитання 4: Перетворіть 10 джоулів на калорії

1 джоуль = 0,239 калорій

помножте обидві сторони рівняння на 10

10 × 1 Дж = 10 × 0,239 кал

Запитання 5: Перетворіть 1,2 кілоджоулі в кілокалорії

1 кілоджоуль = 0,239 кілокалорій

помножте обидві сторони рівняння на 1,2

1,2 × 1 кДж = 1,2 × 0,239 ккал

1,2 кДж = 0,287 ккал

Запитання 6: Перетворіть 1500 джоулів у кілокалорії

Обчисліть кількість калорій в 1500 джоулів

1 джоуль = 0,239 калорій

помножте обидві сторони рівняння на 1500

1500 × 1 Дж = 1500 × 0,239 кал

1500 Дж = 359 калорій

Обчисліть кількість кілокалорій у 539 калоріях

1000 калорій = 1 кілокалорія

Поділіть обидві сторони рівняння на 1000

1000 калорій ÷ 1000 = 1 кілокалорія ÷ 1000

1 калорія = 0,001 кілокалорій

помножте обидві сторони рівняння на 539

359 × 1 калорія = 359 × 0,001 кілокалорій

359 калорій = 0,359 кілокалорій

Напишіть свою відповідь на запитання:

1500 Дж = 0,359 ккал

Перевести 12,5 Дж у кал

(1) Дев'ята міжнародна конференція з ваг і мір (1948) рекомендувала використовувати джоуль (вольт кулон) як одиницю тепла.
Джоуль - похідна одиниця СІ для вимірювання енергії.
Основною одиницею SI для вимірювання енергії є кг м 2 с -2

(2) Джоуль названий на честь англійського фізика Джеймса Прескотта Джоуля.

(3) Калорія, від латинського calor, що означає тепло, вперше була визначена Ніколасом Клеменом в 1824 році як одиниця тепла.

(4) Іншими одиницями вимірювання енергії є:

ерг (1 Дж = 10 7 ерг)
Британські теплові одиниці, BTU (1 Дж = 9,48 × 10 -4 BTU)
електровольт, еВ (1 Дж = 6,24 × 10 18 еВ)
кіловат-годин, кВт-год (1 Дж = 2,78 × 10 -7 кВт-год)

(5) Національне бюро стандартів визначило калорію рівно 4,1840 Дж
Ви знайдете це приблизно до 1 кал = 4,18 Дж, навіть 1 кал = 4,2 Дж, коли використовується у школах.
Зверніть увагу, що це вплине на кількість значущих цифр, які ви зможете використовувати у своїх розрахунках.

(6) Калорія, інша одиниця енергії визначалася як кількість енергії, необхідної для підвищення температури 1 граму рідкої води при тиску в 1 атмосфері на 1 ° C.
1 калорія = 4,18 джоуля
Отже, для підвищення температури 1 граму рідкої води при тиску в 1 атмосфері на 1 ° C потрібно 4,18 джоуля енергії.
Щоб отримати докладнішу інформацію про це, перейдіть до Підручника з теплової потужності.

(7) Це лише кількість енергії, необхідна для підвищення температури до 100 ° C. Якщо ви хочете закип’ятити воду, вам потрібно подати ще більше енергії, але ця енергія буде використана для розриву міжмолекулярних сил між молекулами води в рідині, енергія не буде використана для подальшого підвищення температури води.
Перейдіть до підручника з прихованої спеки, щоб дізнатись більше.