En pocas palabras, la energía específica es una forma de medir la cantidad exacta de energía dentro de una unidad específica, normalmente expresada en términos de peso. Es esencialmente la cantidad de energía por unidad de masa, por julio, por ejemplo, o en circunstancias menos exactas por caloría o unidad térmica británica (BTU). Comprender la energía medida y cuantificable de una sustancia o compuesto suele ser realmente útil para investigadores e ingenieros. Puede ayudar a determinar cosas como los tiempos de combustión en motores y otros mecanismos grandes, y también ayuda a los investigadores de alimentos a sacar conclusiones sobre las composiciones nutritivas y los perfiles de energía de varias comidas y alimentos. Por lo general, es posible calcular la energía específica de cualquier material que tenga una masa o un peso. Las cosas que son ingrávidas, como la luz, a menudo requieren un cálculo y una rúbrica de medición ligeramente diferentes.
Formas de pensar en la energía de manera más amplia
Para un científico o ingeniero, el término energía es el potencial de un sistema para realizar un trabajo o producir calor. La energía, en general, es un concepto importante y bastante ubicuo, y medirlo hace que sea más fácil de cuantificar para la investigación y otros fines basados en cálculos. La concentración en masa es la medida de una cantidad por unidad de masa y, en este sentido, la energía específica se puede considerar como la concentración de energía por unidad de masa.
Ventajas principales de los cálculos específicos
Por lo general, hay un par de razones por las que es importante medir la energía presente por unidad de masa. A menudo se usa como punto de comparación, ya que productos, elementos o compuestos similares a menudo se pueden distinguir en función de la densidad de la energía que son capaces de emitir. A menudo, esto es particularmente importante cuando se trata de gradaciones de combustible. El concepto también suele ser importante para la aerodinámica y la industria automotriz, así como para los científicos e investigadores de alimentos.
Salida de medición
Un joule es la métrica, o más exactamente, la medida de energía del Sistema Internacional de Unidades (SI). Se deriva de la fórmula de la energía cinética: Ek = ½ mv2, donde m es la masa del objeto en movimiento y v es su velocidad. Un joule es la energía requerida para acelerar una masa de un kilogramo a razón de un metro por segundo al cuadrado sobre una distancia de un metro. La energía medida a menudo se expresa en unidades SI como julios por gramo (J / g), kilojulios por kilogramo (kJ / kg) o julios por kilogramo (J / kg), según el sistema en estudio.
En un contexto calórico
Un intento anterior de los químicos para definir la energía fue la caloría, la energía requerida para elevar la temperatura de un gramo de agua en 1 ° C. Sin embargo, esta no es una medida exacta, ya que la energía requerida depende ligeramente de la temperatura inicial del agua. La definición de SI de caloría es ahora 1 caloría equivale a 4.184 julios. En términos específicos, la energía se mediría típicamente como calorías / gramo (cal / g), kilocalorías / kg (kcal / kg) o kilocalorías por gramo (kcal / g).
La unidad térmica británica (BTU) es análoga a la caloría y es una medida inexacta. Un BTU es la energía requerida para elevar la temperatura de una libra de agua en 1 ° F. Un BTU es un poco menos de energía que 1 kilojulio. La energía medida específicamente en este sistema generalmente se expresa como BTU por libra (BTU / lb).
Relación con la luz
La luz, otra forma de energía, no tiene masa. Por lo tanto, no existe un término para la energía específica de la luz. Al discutir la energía química, a menudo es más útil preocuparse por mediciones específicas sobre una base molecular en lugar de una base de masa. Un químico puede usar julios por mol (J / mol) en lugar de julios por kilogramo, ya que es el número de moléculas que reaccionan lo que es útil en esta aplicación.