יחידות מידה לאנרגיה

מתוך אקו-ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.
(הופנה מהדף ג'יגה-ואט)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

למדידתה של אנרגיה ועבודה משמשות יחידות מידה אחדות:

ג'אול

ג'אול (או ג'ול): יחידת מידה לאנרגיה ולעבודה במערכת SI, סימונה J. ג'אול אחד שווה ערך לעבודה הנדרשת להפעלת כוח של ניוטון למרחק של מטר כך שניתן לכנותה גם ניוטון מטר.

109

סימון במערכת SI - ג'יגה-ג'אול, giga , GJ

  • 1.5×109 J, האנרגיה בברק ממוצע

1012

סימון במערכת SI - טרה-ג'אול, tera , TJ

  • 3.6×1013 J, אנרגיה שמשתחררת בסערת רעמים טיפוסית
  • 6.3×1013 J, סך האנרגיה שהשתחררה בעקבות פיצוץ הפצצה האטומית "ילד קטן" מעל הירושימה.

1015

סימון במערכת SI - פטה-ג'אול, peta , PJ

  • 2.07×1015 J, צריכת החשמל השנתית של מדינת טוגו באפריקה, נכון ל-2005.[1]
  • 4.42×1016 J, צריכת החשמל השנתית של זימבבואה בשנת 2005. [1]
  • 1.55×1017 J, צריכת החשמל השנתית של ישראל בשנת 2005. [1]
  • 1.74×1017 J, סך כמות אנרגיית השמש שמגיעה לפני כדור הארץ בשנייה אחת[2]
  • 2.1×1017 J, סך האנרגיה שהשתחררה בפיצוץ של, Tsar Bomba, כלי הנשק הגרעיני הגדול ביותר שנוסה אי פעם.
  • 4.10×1017J, צריכת החשמל השנתית של נורווגיה בשנת 2005. [1]

1018

סימון במערכת SI - אקסה-ג'אול, exa , EJ

  • 1.04×1018 J, כמות האנרגיה שישראל ייבאה והפיקה ממקורות שונים בשנת 2006. [3]
  • 2.00×1018 J, כמות האנרגיה שהשתחררה ברעידת האדמה באוקיינוס ההודי בשנת 2004. [4]
  • 1.37×1019 J, צריכת החשמל השנתית של ארצות הברית נכון ל-2005. [1]
  • 1.46×1019 J, הפקת האנרגיה לחשמל בשנה של ארצות הברית נכון ל-2005. [5]
  • 5.67×1019 J, צריכת האנרגיה העולמית לחשמל בשנה נכון ל-2005. [1]
  • 9.90×1020 J, סך האנרגיה מכלל מאגרי האורניום העולמיים ללא שימוש בטכנולוגיית fast reactor.[6]

1024

סימון במערכת SI - יוטה-ג'אול, yotta , YJ

  • 5.5×1024 J, סך כמות אנרגיית השמש שמגיעה לפני כדור הארץ בשנה אחת[2]
  • 3.86×1026 J, תפוקת האנרגיה הכוללת של השמש בכל שנייה[7]

המרה ליחידות אחרות

ג'אול אחד שווה ערך ל:

  • 1 ואט לשנייה
  • 1 ניוטון מטר
  • 0.000,278 , ואט שעה,
  • 0.000,000,278 קילו-ואט שעה,
  • 0.239 קלוריות
  • 10,000,000 ארגים

ואט שעה

ואט שעה: יחידת מידה לאנרגיה ועבודה. סימנה Wh. שווה לאנרגיה המתפתחת עם הספק של וואט אחדה (כמו נורה חשמלית זעירה) במשך שעה.

קילו-ואט-שעה (KWh), שגדול פי 1,000 מאשר הוואט שעה (קילו=אלף), הוא גודל שימושי למדידה של צריכת האנרגיה של בתים ועסקים קטנים על פני חודש. שבית ממוצע במערב צורך כמה מאות קילו-ואט-שעה בחודש.

מגהואט-שעה (MWh), גדול פי 1,000 מאשר קילו-ואט-שעה ופי מיליון (מגה=מיליון) מאשר וואט שעה, משמש למדידה של אספקת האנרגיה על ידי תחנות הכוח, או צריכת אנרגיה בידי אומות.

למרות שהיחידה ואט-שעה מבוססת על שתי יחידות אחרות ממערכת היחידות הבינלאומית (SI) , דווקא היחידה ג'אול היא יחידת המידה לציון אנרגיה חשמלית של מערכת SI (מערכת מידות).1

המרה ליחידות אחרות

  • 1 ואט-שעה שקול ל-3,600 ג'ולים (בשעה יש 3,600 שניות * 1ג'ול המייצר כוח של ואט אחד בשנייה).
  • קילו-ואט-שעה שקול ל- 3.6 מיליון ג'ולים.
  • מגהואט-שעה שקול ל-3.6 מיליארד ג'ולים.

BTU

BTU (ראשי תיבות British Thermal Unit - "יחידות תרמיות בריטיות") מציין יחידת מידה לחום ואנרגיה הדרושה לחימום 1 פאונד של מים (כ-0.45 קילוגרם) במעלת פרנהייט אחת (0.56 מעלות צלזיוס). להמסת פאונד אחד של קרח נדרשים 143 BTU.

יחידת מידה זו אינה חלק מיחידות מידה SI. והיא משמשת בעיקר בארצות הברית ובבריטניה. שאר הארצות משתמשות בעיקר ביחידת המידה - ג'אול.

כמו הקלוריה, גם ל-BTU קיימים מספר ערכים שונים כתוצאה משינויים בטמפרטורת המים. השינויים בין הערכים נעים בטווח של 0.5%.

השימושים הנפוצים יותר של ה-BTU הם בתחום מיזוג האוויר, עוצמת גריל לצלייה ודלק. לדוגמה, גלון של בנזין מכיל כ-125,000 BTU.

המרה ליחידות אחרות

1 BTU שווה ערך ל:

  • 1054–1060 ג'אול
  • 252–253 קלוריות
  • 0.252–0.253 קילוקלוריה
  • 778–782 רגל·ליברה
  • בגז טבעי, mm BTU (מיליון BTU), הם שווי ערך ל-1.054615 ג'יגה ג'אול. דבר זה שווה ל-26.8 מטר מעוקב של גז בטמפרטורה ובלחץ מוגדרים.

BOE שווה ערך חבית נפט

שווה ערך חבית נפט, barrel of oil equivalent, BOE ולפעמים BBOE היא יחידת מדידה לאנרגיה המבוססת על הערכה של כמות האנרגיה שמשתחררת בשריפת נפט גולמי בנפח חבית אחת.

ה-BOE משמש חברות נפט וגז בהצהרות הפיננסיות שלהן כדרך לשלב מאגרי נפט, מאגרי גז טבעי וכן מוצרי נפט בייצור לכדי מידה אחת. BOE הוא שווה ערך ל-6 mcf (אלף רגל בריבוע) של גז טבעי.

לפי ההגדרה של Internal Revenue Servic בארצות הברית היא:

5.8 × 106 BTU [3].

  • שווה ערך לאלף חביות נפט, kBOE או kbboe, קילו BOE, הוא מכפיל נפוץ של ה-BOE.

המרה ליחידות אחרות

שווה ערך חבית נפט אחת שווה:

  • 5.8 × 106 BTU
  • 6.117 × 109 J
  • 1.70 MWh

שווה ערך טונה נפט

שווה ערך טונה נפט, (שעט"ן), או (tonne of oil equivalent (TOE היא יחידת אנרגיה שווה ערך לשריפה של נפט גולמי בנפח של טונה אחת.


סוכנות האנרגיה הבינלאומית וכן OECD מגדירים שעט"ן אחת שווה לכ-41.86 ג'יגה ג'אול.

לסוגי נפט גולמי שונים יש ערך קלורי שונה, ולכן הערך המדוייק של TOE הוא דבר שמוגדר על ידי מוסכמות. למרבה הצער יש מספר הגדרות שונות מעט.

יש הגדרות שונות מעט לדוגמה:

  • 1 toe = 42 GJ
  • 1 toe = 41.87 GJ
  • 1 toe = 7.11, 7.33, 7.4 BOE

חשוב לשים לב לסוגי ההמרה השונים כשממירים יחידות חשמליות ל-TOE, לדוגמה דוח האנרגיה של חברת BP משתמש בקבוע של 38% (היעילות הממוצעת של בייצור אנרגיה בשנת 2006) או בכ-16GJ ל-TOE כאשר הוא ממיר קילו-ואט שעה לשעט"ן. - כלומר יחס של 1 ל-4 ליחס הרשמי!

משתמשים בשעט"ן בכמויות גדולות של אנרגיה היות ודבר זה יותר אינטואיטיבי - האנרגיה ששוחררה על ידי 1,000 טונות של נפט לעומת 42,000 מיליארד ג'אול.

שווה ערך לחבית נפט BOE שווה בערך ל-0.146 שעט"ן.

משתמשים ב-TOE לעיתים קרובות כדי לתאר משק אנרגיה עולמי או ארצי. מכפילים את השעט"ן בדרך כלל במילונים Mtoe, או במיליארדים Gtoe

צריכת אנרגיה לנפש במונחי TOE במדינות שונות, נכון לשנת 2005 (מקור - הבנק העולמי דרך גאפ מיינדר):

  • ארצות הברית 7.9 TOE
  • גרמניה, יפן - 4.1 TOE
  • דנמרק - 3.5 TOE
  • ישראל 3 TOE
  • סין 1.3 TOE
  • קוסטה ריקה 0.91 TOE
  • הודו 0.49 TOE

נתוני סוכנות האנרגיה הבינלאומית דומים, ביחס אך בעלי ערכים מוחלטים שונים ונמוכים בכ-40% כך שהנתונים ל-2001 הם ארצות הברית היא בעלת צריכה של 5.22 TOE, יפן 2.7 TOE, ישראל TOE 2.26, הודו 0.37 TOE.

צריכת האנרגיה העולמית בשנת 2001 היתה 7585 מילוני TOE. נתוני האנרגיה למדינות לאותה שנה היו:

  • ארצות הברית - 1540 מיליון TOE
  • סין - 785 מיליוני TOE
  • הודו 379 מילוני TOE
  • יפן - 342 מיליוני TOE


המרה ליחידות אחרות

  • 1 TOE = 41.868 GJ
  • על פי הסולם של BTU אחד = 1020 ג'ול, יוצא ש TOE אחד = 39.49 *10^6 BTU, המרה הפוכה נותנת שמיליון BTU הם 0.0253 TOE
  • TOE אחד = 6.841 BOE והמרה הפוכה היא שBOE אחד = 0.146 TOE

ראו עוד על TOE בוויקיפדיה האנגלית

קלוריה

קלוריה: יחידת מידה לחום ולאנרגיה, שווה לכמות החום הדרושה כדי לחמם 1 גרם מים במעלת צלזיוס אחת, בלחץ של אטמוספירה אחת. בלשון הדיבור המילה קלוריה מתייחסת לקילוקלוריה.

ארג

ארג: יחידת מידה לאנרגיה ולעבודה במערכת היחידות של "סנטימטר-גרם-שנייה" (CGS), סימונה "erg".

אלקטרון וולט

אלקטרון וולט:יחידת מידה לאנרגיה השווה לאנרגיה שבה זוכה אלקטרון חופשי בעוברו בשדה מתח אלקטרוסטטי של וולט אחד, סימונה eV. זוהי יחידת מידה זעירה ביותר: 1eV ≈ 1.602 × 10-19 J.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים


אנרגיה

מושגים: אקסרגיהאנטרופיההחוק השני של התרמודינמיקההחזר אנרגיה על השקעת אנרגיהאנרגיה גלומהיחידות מידה לאנרגיה

אנרגיה

אנרגיה כלכלה וסביבה: משק האנרגיה העולמימשאבים מתכליםדלק מחצביפחםנפטגז טבעיאנרגיה גרעיניתבסיס אנרגטי לכלכלהייצור ראשונישיא תפוקת הנפטשיא תפוקת הפחםהתחממות עולמיתזיהום אווירעקרון העוצמה המקסימליתחקלאות ואנרגיה

אנרגיה מתחדשת: אנרגיה סולאריתאנרגיית רוחאנרגיה גאותרמיתייצור ראשוניאנרגיית יםביו דיזלאנרגיית גלי יםדלק אצותמשאבת חוםתנור שמשכבשן סולאריתאורת אור יוםכלי תחבורה מונעי רוחאנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם

שימור אנרגיה: פרדוקס ג'בונסBedZEDתחבורת אופנייםעירוניות מתחדשתבנייה ירוקהתאורת אור יוםצמחונותהתייעלות אנרגטית

אנרגיה בישראל: משק האנרגיה בישראלגז טבעי בישראלאנרגיה מתחדשת בישראלאנרגיה סולארית בישראלמוסד שמואל נאמןבתי זיקוק לנפטהחברה לאנרגיה מתחדשת אילת-אילות