Калория — Википедия
Кало́рия — внесистемная единица количества теплоты; энергия, необходимая для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия. Определены и используются три разновидности калории, немного различающиеся своей величиной. В Российской Федерации все три вида калории допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока с областью применения «промышленность»[1]. В то же время Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит калорию к таким единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются»[2]. Первым термин «калория» применил шведский физик Иоганн Вильке (1732—1796)[3].
Общий подход к определению калории связан с удельной теплоёмкостью воды и состоит в том, что калория определяется, как количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при стандартном атмосферном давлении 101 325 Па. Однако, поскольку теплоёмкость воды зависит от температуры, то и размер определяемой таким образом калории зависит от условий нагревания. В силу сказанного и по причинам исторического характера возникли и существуют три определения трёх различных видов калории
- Калория (калория международная) (русское обозначение: кал; международное: cal), 1 кал = 4,1868 Дж точно.
- Калория термохимическая (русское обозначение: калТХ; международное: calth), 1 калТХ ≈ 4,1840 Дж.
- Калория 15-градусная (русское обозначение: кал15; международное: cal15), 1 кал15 ≈ 4,1855 Дж.
Ранее калория широко использовалась для измерения энергии, работы и теплоты; «калорийностью» называлась теплота сгорания топлива. В настоящее время, несмотря на переход в систему СИ, в теплоэнергетике, системах отопления, коммунальном хозяйстве часто используется кратная единица измерения количества тепловой энергии — гигакалория (Гкал) (109 калорий). Для измерения тепловой мощности используется производная единица Гкал/ч (гигакалория в час), характеризующая количество теплоты, произведённой или использованной тем или иным оборудованием за единицу времени.
Кроме того, калория применяется при оценках энергетической ценности («калорийности») пищевых продуктов. Обычно энергетическая ценность указывается в килокалориях (ккал).
Для измерения количества энергии используются также мегакалория (1 Мкал = 106 кал) и теракалория (1 Ткал = 1012 кал).
Ниже используется стандартная международная калория: 1 кал = 4,1868 Дж точно.
Связанные единицы[править | править код]
Фригория[править | править код]
Принятая в холодильной технике единица измерения холода, численно равная одной килокалории, взятой с обратным знаком. Одна фригория равна минус одной килокалории[4].
Термия[править | править код]
Единица измерения теплоты, численно равная 10
Британская тепловая единица[править | править код]
BTU (британская тепловая единица) — единица, применяемая для измерения тепловой энергии в англоязычных странах. Её определение методологически близко к определению калории, но опирается на имперские единицы: 1 BTU равна энергии, необходимой для нагревания 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта.
Килотонна ТНТ[править | править код]
Для измерения энерговыделения взрывных процессов используется тротиловый эквивалент. Ввиду почти точного, в пределах процентов, совпадения энергии взрывного разложения 1 грамма тротила (тринитротолуола, ТНТ) и 1 килокалории, условно принимается, что 1 килотонна ТНТ в энергетическом выражении соответствует 1 термохимической теракалории.
Под калорийностью, или энергетической ценностью пищи, подразумевается количество энергии, которое получает организм при полном её усвоении. Чтобы определить полную энергетическую ценность пищи, её сжигают в калориметре и измеряют тепло, выделяющееся в окружающую его водяную баню. Аналогично измеряют и расход энергии человеком: в герметичной камере калориметра измеряют выделяемое человеком тепло и переводят его в «сожжённые» калории — таким образом можно узнать физиологическую энергетическую ценность пищи[6]. Подобным способом можно определить энергию, требующуюся для обеспечения жизнедеятельности и активности любого человека. Таблица отражает эмпирические результаты этих испытаний, по которым и рассчитывается ценность продуктов на их упаковках. Искусственные жиры (маргарины) и жиры морепродуктов имеют эффективность 4—8,5 ккал/г, поэтому можно примерно узнать их долю в общем количестве жиров.
Само слово происходит от фр. calorie, которое, в свою очередь, происходит от лат. calor, означающего «тепло». Ранее также были распространены термины «малая калория» (соответствует современной калории) и «большая калория» (соответствует современной килокалории)[3].
Британская тепловая единица — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Брита́нская теплова́я едини́ца[1] (британская термическая (термальная[2]) единица, БТЕ, BTU, англ. British thermal unit) — единица измерения тепловой энергии в английской системе мер. В настоящее время используется в основном в англоязычных странах как единица количества теплоты[3]; в других странах её заменила единица калория, связанная с единицами международной системы СИ.
Связанная с ней единица мощности BTU/h (БТЕ/час) всё ещё часто применяется при обозначении тепло/холодопроизводительности тепловых, кондиционерных и холодильных установок; в других сферах её заменила единица СИ — ватт.
BTU определяется как количество тепла, необходимое для того, чтобы поднять температуру 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта, и, тем самым, тесно связана с калорией (1 BTU ≈ 252 cal). Существует несколько альтернативных определений BTU, различающихся определениями калории; значение BTU в разных определениях может отличаться на величину до 0,5 %.
Величина БТЕ слегка зависит от способа определения:
Условия | Эквивалент в джоулях | Примечания |
---|---|---|
4 °C | ≈ 1059,67 | Использует теплоёмкость воды при её максимальной плотности |
Средняя | ≈ 1055,87 | Использует теплоёмкость воды, усреднённую от 0 °C до 100 °C |
IT | ≡ 1055,05585262 | Наиболее распространённый вариант, использует «международную» калорию (ровно 4,1868 Дж) |
ISO | ≡ 1055,056 | Использует определение стандарта ISO 31-4 (англ.) ( |
59 °F (15 °C) | ≡ 1054,804 | Американский стандарт, с калорией, определённой как ровно 4,1855 Дж[5] |
60 °F (15,5 °C) | ≈ 1054,68 | Канадский стандарт |
63 °F (17 °C) | ≈ 1054,6 | |
Термохимическая | ≡ 1054,35026444 | Использует «термохимическую калорию», ровно 4,184 Дж |
В Общероссийском классификаторе единиц измерения британская тепловая единица определена как 1,055 кДж[1].
Наиболее известным примером использования данной единицы в России является использование связанной единицы БТЕ/час (BTU/h). Эта единица тепловой мощности используется в спецификациях техники, предназначенной для кондиционирования воздуха в помещениях.
Перевод в ватты и обратно:
- 1 Вт ≈ 3,412 BTU/h
- 1 BTU/h ≈ 0,293 Вт, 1000 BTU/h ≈ 293 Вт
Ещё одно использование британской тепловой единицы — при котировках цен на разные виды топлива (как правило, на англо-американских рынках, например на Нью-Йоркской товарной бирже NYMEX[6]).
Поскольку BTU слишком маленькая единица в денежном измерении, для котировки часто используется терм, 1 терм = 100 000 BTU.
Обозначение MBTU используется в двух различных смыслах: первоначально 1 MBTU = 1000 BTU (приставка M — от лат. mīlle, «тысяча» — была неметрической), в XXI веке чаще употребляется метрический смысл приставки 1 MBTU = 1 000 000 BTU; во избежание путаницы миллион BTU также часто обозначается как MMBTU.
- ↑ 1 2 Общероссийский классификатор единиц измерения (ОКЕИ): код 275 — Британская тепловая единица (1055 кДж)
- ↑ Запасы природного газа в Колорадо в 40 раз превысили расчёты (рус.). РосБизнесКонсалтинг (09.06.2016). — «Стоимость контрактов на июльские поставки в среду снизилась на Нью-Йоркской товарной бирже на 0,2%, или на ¢0,6, до $2,468 за миллион
- ↑ Единицы измерения, применяемые в Англии и США, их перевод в единицы СИ (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 23 сентября 2014. Архивировано 16 августа 2013 года.
- ↑ International standard ISO 31-4:1992 Quantities and units—Part 4: Heat
- ↑ Comité international 1950; PV, 1950, 22, 79-80)
- ↑ Сайт Нью-Йоркской товарной биржи NYMEX, раздел по фьючерсным операциям на самом крупном в мире терминале природного газа Henry Hub
- ↑ Единицы измерения в нефтегазовой промышленности (неопр.). Дата обращения 4 сентября 2009. Архивировано 15 февраля 2012 года.
- ↑ John F. Mongillo. Encyclopedia of Environmental Science. University Rochester Press, 2000. С. 135.
3.Единицы измерения тепловых величин.
Для измерений механических величин в системе СИ основными единицами являются метр, килограмм, секунда и Кельвин.
В качестве основных приняты абсолютная термодинамическая шкала температуры (Т0К) и стоградусная международная температурная шкала (t0C).
Основной реперной точкой (точкой отсчета) первой шкалы в системе СИ является температура тройной точки воды, равная 273,16 К.
Основными реперными точками второй шкалы — температуры плавления льда (00С) и кипения воды (1000С) при нормальном давлении (101325 н/м2).
Допускается также использование внесистемных единиц, основанных
Калория (международная) 1 кал = 4,1868 Дж.
Термохимическая калория: 1 калтх = 4,1840 Дж.
Эрг: 1 эрг = 10-7Дж.
Таблица3.1. Размерности и единицы измерения некоторых молекулярных и
тепловых величин в системе СИ.
Величина | Формула размерностей | Единицы измерения | Величина | Формула размерностей | Единицы измерения | |
Коэффициент диффузии……… Коэффициент внутреннего трения………… Коэффициент поверхносного натяжения…….. Удельный объем………….. Молекулярный вес……………. Количество теплоты, внутренняя энергия, энтальпия, химический потенциал…… | L2Т-1 L-1MT-1 MT-2 L3М-1 М кмоль—1 L2MT-2 | м2/сек кг/м сек кг/сек2 (н/м; дж/м2) м3/кг кг/кмоль дж | Теплоемкость, энтропия……… Удельная теплоемкость, удельная энтропия……… Удельная теплота газового перехода……… Коэффициент теплопровод- ности…………. Коэффициент теплоотдачи и теплопередачи.. Коэффициент температуро- проводности…. | L2MT-2 град-1 L2T-2град-1 L2T-2 LMT-3град-1 MT—3град-1 L2T-1 | дж/град дж/кгград дж/кг вт/м град вт/м2 град м2/сек |
***Символы L, Т, М в системе СИ означают соответственно единицы длины, времени и массы.
4.Единицы измерения электрических и магнитных величин.
Для измерений электрических и магнитных величин в системе СИ основным единицами являются метр, килограмм, секунда и ампер.
Допускается также использование внесистемной единицы энергии-
электрон-вольта( эв ): 1эвс = (1,60210 + 0,00007) 10-19дж.
Таблица 4.1. Размерности и единицы измерения основных электрических и магнитных величин в системе СИ.
Величина | Формула размерностей | Единицы измерения | Величина | Формула размерностей | Единицы измерения | |
Работа и энергия………… Мощность…….. Количество электричества (электрический заряд)…………. Поток электри- ческого смеще-ния (индукции)… Электрическое смещение (индукция)…….. Разность потенциалов, напряжение, электродвижу-щая сила……. Электроемкость. Электрический момент………… Вектор поляри- зации (поляризо- ванность)……… Электрическая постоянная……. Напряженность электрического поля…………… Электрическое сопротивление. | L2М/Т2 L2M/T3 АТ АТ АТ/L2 L2M/AT3 A2T4/L2M ATL AT/L2 A2T4/L3M LM/AT3 L2M/A2T3 | дж (джоуль) вт(ватт) к (кулон) к (кулон) к/м2 (кулон на кв.метр) в (вольт) ф(фарада к м к/м2 ф/м в/м (вольт на метр) ом | Удельное электрическое сопротивление. Удельная электрическая проводимость… Подвижность ионов…………. Магнитный поток…………. Магнитная индукция …….. Магнитный момент……….. Вектор интен-сивного намаг-ничевания (на-магниченность). Индуктивность и взаимная ин-дуктивность…. Магнитная постоянная…… Напряженность магнитного поля…………… Магнитодвижу-щая сила……… Магнитное сопротивление. | L3M/A2T3 A2T3/L3M AT2/M L3M/AT2 M/AT2 AL2 A/L L2M/A2T2 LM/A2T2 A/L А A2T2/L2M | ом м 1/ом м м2/в сек вб (вебер) тл (тесла) а м2 а/м гн (генри) гн/м гн/м а (ампер) ав(ампер-виток) а/вб или ав/вб |
***Символы L, Т, М ,А в системе СИ означают соответственно единицы длины, времени, массы и электрического тока.
Условное топливо — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2016; проверки требуют 24 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2016; проверки требуют 24 правки.Условное топливо — принятая при расчетах единица учёта органического топлива, то есть нефти и её производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля, газа, торфа – которая используется для счисления полезного действия различных видов топлива в их суммарном учёте.
Основной показатель топлива — удельная теплота сгорания. Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива.
Принято, что теплота сгорания 1 кг твердого (жидкого) условного топлива (или 1 куб. м газообразного) равна 29,3 МДж (7 000 ккал). Для пересчета натурального топлива в условное применяется калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент.
Для пересчета натурального топлива в условное применяют калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива (Q 1 r к теплоте сгорания условного топлива Эк = Q 1 r / 29,3. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент Ву = Вн • Эк где Ву и Вн — количества условного и натурального топлива. зольность и влажность топлива уменьшает величину калорийного эквивалента. Значение калорийного эквивалента принимают в среднем: для нефти 1,4; природного газа 1,2; торфа 0,4; кокса 0,93. Понятие условного топлива Применяется при планировании и анализе теплоэнергетических процессов для удобства сопоставления различных видов топлива.
В СССР и России за единицу условного топлива (у. т.) принималась теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000 ккал. тонна условного топлива (т. у. т.) — единица измерения энергии, равная 29,3 ГДж; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны каменного угля. Международное энергетическое агентство (IEA) приняло за единицу нефтяной эквивалент, обычно обозначаемый аббревиатурой TOE (англ. Tonne of oil equivalent). Одна тонна нефтяного эквивалента равняется 41,868 ГДж или 11,63 МВт·ч.[1][2] Применяется также единица — баррель нефтяного эквивалента (BOE): 1 toe = 7,11, 7,33 или 7,4 boe.
В США цены на энергоносители и в особенности на природный газ, часто измеряют в долларах ($) на единицу MMBtu(1 млн БТЕ) (1 Btu ≈ 1054,615 Дж. В Общероссийском классификаторе единиц измерения британская тепловая единица определена как 1,055 кДж[3]. ), для этого используется понятие «термальная цена» топлива.[4] Термальные цены на уголь могут заметно отличаться от цен на жидкое или газообразное топливо. Например, цена нефти в 2010 году — около 12$ за MMBtu, природного газа около 5$, а угля около 2$, что объясняется спросом на такие виды топлива.
Один гигаджоуль эквивалентен 26,8 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Таким образом, 1 млн БТЕ = 28,263682 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Ещё одно использование британской тепловой единицы — котировки цен на топливо (как правило, на англо-американских рынках). Один баррель нефти содержит 5,825⋅106 BTU. Одна тысяча кубических метров природного газа содержит 35 800 000 BTU.[5]
Поскольку BTU слишком маленькая единица в денежном измерении, для котировки часто используется терм, 1 терм = 100 000 BTU.
В энергетическом лесоводстве и сельском хозяйстве (особенно в Великобритании) за эталон Биомассы иногда берется т. н. ODT Топочно-высушенная тонна. Которая в определенной мере стандартизирует калорийность разных энергетических культур (традиционно речь идет о дровах)
В США также используется такой термин как Эквивалент галлона бензина (Gasoline gallon equivalent (GGE)), для сравнения бензина с другими видами жидкого и газообразного топлива. GGE рассчитывается для бензина в галлонах США при 114000 БТЕ/ галлон (0.120276 ГДж), или 7594 ккал/литр. Национальная конференция весов и измерений (NCWM) разработала стандартную единицу измерения для сжатого природного газа, определенную в Приложении D к Справочнику NIST 44 следующим образом: «1 Бензиновый [US] галлонный эквивалент (GGE) означает 2,567 кг (5,660 фунтов)) природного газа.»
Когда потребители заправляют свои автомобили СПГ в США, СПГ обычно измеряется и продается в единицах GGE. Это довольно полезно в сравнении с галлонами бензина.
топливо | Эквивалент галлона бензина | BTU/единица | кВт·ч/единица |
---|---|---|---|
бензин (базовый)[6] | 1 US gallon | 114,000 BTU/gal | 33.41 |
Бензин (обычный, летний)[6] | 0.996 US gallon * | 114,500 BTU/gal | 33.56 |
Бензин (обычный, зимний)[6] | 1.013 US gallon * | 112,500 BTU/gal | 32.97 |
Бензин (переформулированный бензин, E10 — этанол)[6] | 1.019 US gallon * | 111,836 BTU/gal | 32.78 |
Gasoline (reformulated gasoline, ETBE)[6] | 1.019 US gallon * | 111,811 BTU/gal | 32.77 |
Gasoline (reformulated gasoline, MTBE)[6] | 1.020 US gallon * | 111,745 BTU/gal | 32.75 |
Gasoline (10 % MBTE)[7] | 1.02 US gallon | 112,000 BTU/gallon | 32.83 |
Gasoline (regular unleaded)[8] | 1 US gallon | 114,100 BTU/gal | 33.44 |
Diesel #2[8] | 0.88 US gallons | 129,500 BTU/gal | 37.95 |
Biodiesel (B100)[8] | 0.96 US gallons | 118,300 BTU/gal | |
Bio Diesel (B20)[8] | 0.90 US gallons | 127,250 BTU/gal | |
Liquid natural gas (LNG)[8] | 1.5362 US gallons | 75,000 BTU/gal | |
Compressed natural gas (CNG)[8] | 126.67 cu ft (3.587 m3) | 900 BTU/cu ft | |
Hydrogen at 101.325 kPa | 357.37 cu ft | 319 BTU/cu ft[9] | |
Hydrogen by weight | 0.997 kg (2.198 lb)[10] | 119.9 MJ/kg (51,500 BTU/lb)[11] | |
Liquefied petroleum gas (propane) (LPG)[8] | 1.35 US gallons | 84,300 BTU/gal | |
Methanol fuel (M100)[8] | 2.01 US gallons | 56,800 BTU/gal | |
Ethanol fuel (E100)[8] | 1.500 US gallons | 76,100 BTU/gal | |
Ethanol (E85)[8] | 1.39 US gallons | 81,800 BTU/gal | |
Jet fuel (naphtha)[12] | 0.97 US gallons | 118,700 BTU/gal | |
Jet fuel (kerosene)[12] | 0.90 US gallons | 128,100 BTU/gal | |
Nitromethane | ~2.3 US Gallons | ~47,000 BTU/gal | |
Electricity | 33.40 kilowatt-hours * | 3,413 BTU/(kW·h)[13][14] | |
*calculated based on 114,000 BTU/gal base gasoline |