K

تبدیل انرژی

مبدل واحد · دستهٔ تبدیل

تبدیل انرژی (ژول، کالری و کیلووات ساعت)

انرژی در حوزه های مختلف با واحدهای متفاوتی بیان می شود: در تغذیه با کالری و کیلوکالری، در صورت حساب برق با کیلووات ساعت (kWh)، در فیزیک با ژول (J) و در مشخصات کولر و بخاری با BTU.

یک نکتهٔ مهم: «کالری» روی برچسب مواد غذایی در واقع همان کیلوکالری است. همین موضوع و تنوع واحدها باعث می شود تبدیل دستی گیج کننده باشد.

این مبدل واحد انرژی بین همهٔ این واحدها به صورت دقیق تبدیل می کند؛ برای علاقه مندان به تغذیه و ورزش، مهندسان و دانشجویان کاربردی است.

«تبدیل انرژی» دو معنا دارد

اگر برای درس علوم دنبال تبدیل شکل انرژی (مثلاً گرمایی به حرکتی) هستید، با تبدیلِ واحدِ انرژی که این ابزار انجام می دهد فرق دارد. تبدیل انرژی یعنی چه؟ یعنی تغییر شکل انرژی از نوعی به نوع دیگر؛ طبق قانون پایستگی انرژی، انرژی نه از بین می رود و نه از هیچ ساخته می شود، فقط از یک شکل به شکل دیگر تبدیل می شود. در ادامه نمونه های پرتکرارِ کتاب درسی را آورده ایم، و بعد از آن جدولِ تبدیلِ واحد را.

نمونه های تبدیل شکل انرژی (علوم چهارم و هفتم)

آسیاب آبیانرژی جنبشی/پتانسیل آب → مکانیکی (چرخش)
گرمایی به حرکتیدر موتور بخار، توربین و موتور خودرو
حرکتی به گرماییبا اصطکاک (مالش دست ها، ترمز خودرو)
آتش (سوختن)انرژی شیمیاییِ سوخت → گرمایی و نورانی
کرم شب تابانرژی شیمیایی → نورانی (بدون گرما)
لامپ / پنل خورشیدیالکتریکی→نورانی / نورانی→الکتریکی

تبدیل های پرکاربرد انرژی

۱ کیلوژول۱۰۰۰ ژول
۱ کالری۴٫۱۸۴ ژول
۱ کیلوکالری (kcal)۴۱۸۴ ژول = ۴٫۱۸۴ کیلوژول
۱ وات ساعت۳۶۰۰ ژول
۱ کیلووات ساعت (kWh)۳٬۶۰۰٬۰۰۰ ژول = ۳۶۰۰ کیلوژول
۱ BTU≈ ۱۰۵۵٫۰۶ ژول

با این ابزار می توانید

  • انرژی غذا را بین کالری، کیلوکالری و ژول تبدیل کنید.
  • مصرف برق (کیلووات ساعت) را به ژول برگردانید.
  • ظرفیت گرمایی/سرمایی دستگاه ها (BTU) را به وات ساعت تبدیل کنید.
  • واحدهای علمی و روزمرهٔ انرژی را کنار هم مقایسه کنید.

مثال کاربردی

فرض کنید یک وعدهٔ غذایی ۵۰۰ کیلوکالری انرژی دارد و می خواهید معادل آن را بر حسب ژول بدانید. کافی است ۵۰۰ را در واحد «کیلوکالری» وارد کنید؛ نتیجه ۵۰۰ × ۴۱۸۴ = ۲٬۰۹۲٬۰۰۰ ژول (حدود ۲٫۰۹ مگاژول) می شود.

سوالات پرتکرار

یک کیلوکالری چند ژول است؟

هر کیلوکالری برابر ۴۱۸۴ ژول (۴٫۱۸۴ کیلوژول) است. کالریِ روی برچسب مواد غذایی همان کیلوکالری است.

یک کیلووات ساعت چند ژول است؟

هر کیلووات ساعت برابر ۳٬۶۰۰٬۰۰۰ ژول (۳٫۶ مگاژول) است؛ این واحد صورت حساب برق است.

یک کالری چند ژول است؟

هر کالری معادل ۴٫۱۸۴ ژول است.

BTU چیست؟

BTU واحد بریتانیایی گرما و تقریباً برابر ۱۰۵۵٫۰۶ ژول است؛ در مشخصات کولر و بخاری کاربرد دارد.

تبدیل انرژی یعنی چه؟

یعنی تغییر شکل انرژی از نوعی به نوع دیگر (مثلاً شیمیایی به گرمایی). طبق قانون پایستگی، انرژی نه ساخته و نه نابود می شود، فقط تبدیل می شود.

تبدیل انرژی گرمایی به حرکتی در کدام وسیله انجام می شود؟

در وسایلی مثل موتور بخار، توربین بخار و موتور خودرو؛ گرمای حاصل از سوخت به حرکت (انرژی مکانیکی) تبدیل می شود. برعکسِ آن، تبدیل حرکتی به گرمایی، با اصطکاک رخ می دهد.

در آسیاب آبی و آتش چه تبدیلی رخ می دهد؟

در آسیاب آبی انرژی جنبشی/پتانسیل آب به انرژی مکانیکی (چرخش) تبدیل می شود. در آتش، انرژی شیمیایی سوخت به انرژی گرمایی و نورانی تبدیل می شود. کرم شب تاب هم انرژی شیمیایی را به نور تبدیل می کند.