能源

能源的量度

根據能源的種類,和業界傳統的計量方法,能源可以採用不同的單位來度量。英國熱能單位(BTU)是各行各業最早採用的能源計量單位之一,直到現在仍然使用。而現今,以焦耳(能源的國際標準單位)作為能源計量單位越見普及。

電池的化學能轉成燈膽的光能

能量可以從一種形式,轉變為其他形式,從而滿足最終用戶的需求。由於歷史原因,沒有一種能量計量單位可以廣泛的被所有人接受。根據能源等級和最終使用者的需求,計量單位可以是非常個別的。

對於低能量程度的活動,比如說與粒子相關的能量計量,一般採用電子伏特(等於1.602 x 10-19焦耳)做單位。

一個女孩在跳健康舞

對於日常生活方面的能量程度,一般使用千卡(又稱大卡,定義是等於將1公斤的水,溫度升高1oC所需要的熱量)單位來計量。

一桶桶原油

大量能源量度,一般是按體積或者重量進行,因此也以體積或重量單位來進行計量。有些能量計量單位,比如說英國熱能單位,雖然也可以用來計量,但是在能源貿易時,這些單位顯得不夠大。因此,人們一般使用百萬英國熱能單位(1 x 106英國熱能單位)和誇特英國熱能單位(1x 1015英國熱能單位)來度量。

初級能源的典型能量值如下

 
 
初級能源的能量值
- 約250萬英國熱能單位/噸
原油 - 約560萬英國熱能單位/桶
- 約578萬英國熱能單位/桶
天然氣 - 約1,030英國熱能單位/立方尺
液態天然氣 - 約250萬英國熱能單位/桶
 
 

常用的能量單位包括:

  • 英國熱能單位(Btu):
    1個英國熱能單位等於將1磅的水溫度升高1華氏度所需要的熱量。它是用來計量燃料能量和產熱設備輸出功率的標準度量單位。
  • 卡路里(Cal):
    1卡路里等於將1克水溫度升高1攝氏度所需要的能量。
  • 焦耳(J):
    能量計量的基本單位。1焦耳定義為使用1牛頓力使物體沿力的方向移動1米所消耗的能量。
  • 千瓦小時(kWh):
    千瓦小時一般用來度量一段時間內電能的消耗量。用這個單位可以有效地計量家用電器(比如電冰箱)的耗電量。每月的電費帳單也是採用千瓦小時來計量的。1千瓦等於1000瓦,1千瓦小時就是一個功率為1000瓦的用電設備1小時的耗電量。
  • 噸油當量:
    1噸油當量表示燃燒一噸(1000公斤)或者7.4桶石油所獲得的能量。1噸油當量等價於1270立方米天然氣或者1.4噸煤所蘊藏的能量,即41.87千兆焦耳(GJ)或者11.63兆瓦時能量。

功率的度量

功率是指能量消耗的速度。功率的度量單位有馬力瓦特。和能量的單位一樣,功率的單位也可以相互轉換。

  • 馬力:
    馬力是功的單位。這個單位最初用來度量將煤從煤礦中提升上來所需要的能量。為了更好的理解馬力這個單位,可以做如下的換算,即1馬力等於將33000磅的物體在1分鐘內提升1英尺所做的功。
  • 瓦特:
    瓦特是功率的單位,表示在特定的時間內,能源消耗的速度。1瓦特等於每秒1焦耳。
 
 
能量單位換算
1 卡路里 = 4.1868 焦耳
1 英國熱能單位 = 1,055 焦耳
= 252 卡路里
1 千瓦小時 = 3.6 x 106 焦耳
1 兆瓦時 = 3.6 x 109 焦耳
1 千兆瓦時 = 3.6 x 1012 焦耳
1 噸油當量 = 4.1868 x 1010 焦耳
1 百萬噸油當量 = 4.1868 x 1016 焦耳