ما هو سعرة حرارية (حرارية كيميائية)؟

السعرات الحرارية الكيميائية الحرارية هي وحدة طاقة تساوي حوالي 4.184 جول. يُستخدم في الكيمياء والفيزياء للتعبير عن كميات صغيرة من الحرارة، وخاصة في التجارب الكيميائية الحرارية.

الاستخدامات الفعلية

السعرة الحرارية الكيميائية الحرارية (4.184 جول) تُستخدم في الكيمياء للتعبير عن حرارة التفاعلات والسعات الحرارية النوعية للمواد وتجارب قياسة الحرارة. وتظهر في الأدبيات العلمية القديمة وبعض كتب الكيمياء المدرسية، ولا سيما في حسابات قياسة الحرارة.

التاريخ

عرَّف نيكولا كليمان السعرة الحرارية أول مرة عام 1824م بأنها الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة غرام واحد من الماء درجةً مئوية واحدة. وقد وُحِّدت السعرة الكيميائية الحرارية (4.184 جول بالضبط) لاحقًا للاستخدام العلمي الدقيق، مميَّزةً إياها عن سائر التعريفات.

الأخطاء الشائعة

الخلط بين السعرة الصغيرة (cal، 4.184 جول) والسعرة الكبيرة/الكيلوكالوري (Cal/kcal، 4,184 جول) المستخدمة في بطاقات الغذاء. وتوجد أيضًا تعريفات طفيفة التباين للسعرة (كيميائية حرارية، عند 15°م، IT) تختلف بأجزاء من المئة.

ما هو إلكترون فولت؟

الإلكترون فولت هو وحدة طاقة تساوي الشغل المبذول على الإلكترون بفارق جهد قدره فولت واحد، أي ما يقرب من 1.602×10⁻¹⁹ جول. يُستخدم في الفيزياء الذرية، وفيزياء الجسيمات، وميكانيكا الكم.

الاستخدامات الفعلية

الإلكترون-فولت هو وحدة الطاقة القياسية في فيزياء الجسيمات والفيزياء الذرية وعلوم أشباه الموصلات. وتُقاس طاقات فوتونات الأشعة السينية بـkev، وفوتونات الضوء المرئي بـeV (نحو 1.8–3.1 eV)، والتفاعلات النووية بـMeV، وطاقات مسرِّعات الجسيمات بـGeV أو TeV.

التاريخ

دخل الإلكترون-فولت حيّز الاستخدام في مطلع القرن العشرين مع تطور ميكانيكا الكم والفيزياء الذرية التجريبية؛ إذ حين بدأ الفيزيائيون قياس طاقات الإلكترونات والفوتونات، وفّر eV وحدةً ملائمة أصغر بكثير من الجول ومناسبة للظواهر تحت الذرية.

الأخطاء الشائعة

الخلط بين الإلكترون-فولت ووحدة الجهد الكهربي؛ فهو وحدة طاقة تساوي الطاقة الحركية المكتسبة لإلكترون معجَّل عبر فرق جهد يساوي فولتًا واحدًا (1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ جول). والخلط كذلك في بادئات المقياس (keV وMeV وGeV وTeV) عند مناقشة ظواهر فيزيائية مختلفة.

متى تُستخدم هذه التحويلة؟

يُفيد تحويل سعرة حرارية (حرارية كيميائية) إلى إلكترون فولت في مجال الطاقة عند مقارنة القيم عبر معايير قياس مختلفة أو تطبيق معادلات تستلزم وحدة بعينها.

أمثلة محلولة

1 سعرة حرارية (حرارية كيميائية) = 2.611447e+19 إلكترون فولت

1 إلكترون فولت = 1.602177e-19 جول

كيفية تحويل سعرة حرارية (حرارية كيميائية) إلى إلكترون فولت

لتحويل سعرة حرارية (حرارية كيميائية) إلى إلكترون فولت، اضرب القيمة في 2.611447e+19.

لإعادة تحويل إلكترون فولت إلى سعرة حرارية (حرارية كيميائية)، اضرب في 3.829294e-20.

معايير القياس

الجول هو وحدة الطاقة المشتقة في النظام الدولي، معرَّفًا بأنه كيلوغرام × متر مربع ÷ ثانية مربعة (kg·m²/s²). وتُقبل وحدة الكيلوواط ساعة المساوية لـ3.6 ميغاجول بالضبط من قِبل الهيئة الدولية للأوزان والمقاييس للاستخدام مع النظام الدولي في قياس الكهرباء عمليًا.

هل تعلم؟

يُطلق البرق الواحد ما بين 1 و5 غيغاجول من الطاقة، غير أن جزءًا ضئيلًا منها يصل إلى الأرض على هيئة تيار كهربائي. فمعظم الطاقة تتبدد في صورة ضوء وحرارة وموجة صدمة الرعد.

مرجع سريع: سعرة حرارية (حرارية كيميائية) إلى إلكترون فولت

سعرة حرارية (حرارية كيميائية)إلكترون فولت
0.12.611447e+18
0.51.305724e+19
12.611447e+19
25.222895e+19
51.305724e+20
102.611447e+20
256.528618e+20
501.305724e+21
1002.611447e+21
2506.528618e+21
5001.305724e+22
1,0002.611447e+22

القيم الشائعة

سعرة حرارية (حرارية كيميائية)إلكترون فولت
سعرة غذائية (1 كيلوكالوري)1,000 سعرة حرارية (حرارية كيميائية)2.611447e+22 إلكترون فولت
بطارية AA2,237.09369025 سعرة حرارية (حرارية كيميائية)5.842052e+22 إلكترون فولت
غلي إبريق الماء100,382.40917782 سعرة حرارية (حرارية كيميائية)2.621434e+24 إلكترون فولت
النظام الغذائي اليومي (2000 كيلوكالوري)2,000,000 سعرة حرارية (حرارية كيميائية)5.222895e+25 إلكترون فولت
غالون من البنزين31,491,395.79349904 سعرة حرارية (حرارية كيميائية)8.223812e+26 إلكترون فولت

الوحدات المتاحة لـ الطاقة

المزيد من تحويلات سعرة حرارية (حرارية كيميائية)

افتراض: calorie تعني السعر الحراري الكيميائي الحراري وtherm يشير إلى therm الأمريكي.