Was ist Elektronenvolt?
Ein Elektronvolt ist eine Energieeinheit, die der Arbeit entspricht, die ein Elektron bei einer Potentialdifferenz von einem Volt verrichtet, also etwa 1,602 × 10⁻¹⁹ Joule. Es wird in der Atomphysik, Teilchenphysik und Quantenmechanik verwendet.
Praktische Anwendungen
Das Elektronenvolt ist die Standardenergieinheit in der Teilchenphysik, Atomphysik und Halbleiterwissenschaft. Röntgenphoton-Energien werden in keV gemessen; sichtbare Lichtphotonen in eV (etwa 1,8–3,1 eV); Kernreaktionen in MeV; und Teilchenbeschleunigerenergien in GeV oder TeV.
Geschichte
Das Elektronenvolt kam Anfang des 20. Jahrhunderts mit der Entwicklung der Quantenmechanik und der experimentellen Atomphysik in Gebrauch. Als Physiker begannen, Energien von Elektronen und Photonen zu messen, lieferte das eV eine praktische Einheit, die viel kleiner als das Joule war, aber für subatomare Phänomene geeignet war.
Häufige Fehler
Verwechslung des Elektronenvolts mit einer Spannungseinheit — es ist eine Energieeinheit, die der kinetischen Energie entspricht, die ein durch eine Potentialdifferenz von einem Volt beschleunigtes Elektron gewinnt (1 eV = 1,602 × 10⁻¹⁹ J). Auch das Verwechseln der Skalenpräfixe (keV, MeV, GeV, TeV) bei der Diskussion verschiedener physikalischer Phänomene.
Was ist Wattstunde?
Eine Wattstunde ist eine Energieeinheit, die der Leistung von einem Watt entspricht, die eine Stunde lang aufrechterhalten wird. Es wird verwendet, um kleine Mengen des elektrischen Energieverbrauchs zu messen, insbesondere bei Batteriekapazitäten und tragbaren Elektronikgeräten.
Praktische Anwendungen
Wattstunden messen die in Batterien, kleinen Elektrogeräten und tragbaren Energiestationen gespeicherte oder verbrauchte Energie. Ein Smartphone-Akku fasst etwa 10–15 Wh; ein Laptop-Akku 40–100 Wh. Die Solarmodulleistung für kleine Anlagen wird häufig in Wh pro Tag angegeben.
Geschichte
Die Wattstunde entstand als praktische Energieeinheit im späten 19. Jahrhundert mit der Kommerzialisierung der elektrischen Energieverteilung. Sie bot eine praktische Skala zwischen dem Joule (zu klein) und der Kilowattstunde (zu groß) für alltägliche tragbare Energieanwendungen.
Häufige Fehler
Verwechslung von Wattstunden (Energie) mit Watt (Leistung). Ein Gerät mit 5 W, das 3 Stunden läuft, verbraucht 15 Wh. Außerdem werden Wh und mAh ohne Kenntnis der Spannung als austauschbar behandelt: Wh = mAh × V ÷ 1000.
Wann wird diese Umrechnung verwendet?
Die Umrechnung von Elektronenvolt in Wattstunde ist im Bereich energie nützlich, wenn Werte über verschiedene Messstandards hinweg verglichen oder Formeln angewendet werden, die eine bestimmte Einheit erfordern.
Rechenbeispiele
1 Elektronenvolt = 4.450491e-23 Wattstunde
1 Wattstunde = 3,600 Joule
Elektronenvolt in Wattstunde umrechnen
Um Elektronenvolt in Wattstunde umzurechnen, den Wert mit 4.450491e-23 multiplizieren.
Um Wattstunde zurück in Elektronenvolt umzurechnen, mit 2.246943e+22 multiplizieren.
Messstandards
Das Joule ist die abgeleitete SI-Einheit der Energie, definiert als ein Kilogramm mal Meter-Quadrat pro Sekunde-Quadrat (kg·m²/s²). Die Kilowattstunde, gleich genau 3,6 Megajoule, ist vom BIPM für die Verwendung neben SI-Einheiten bei der praktischen Strommessung zugelassen.
Wussten Sie?
Ein einzelner Blitz setzt etwa 1 bis 5 Gigajoule Energie frei, aber nur ein kleiner Bruchteil erreicht den Boden als elektrischer Strom. Der Großteil der Energie dissipiert als Licht, Wärme und die Schockwelle des Donners.
Schnellreferenz: Elektronenvolt in Wattstunde
| Elektronenvolt | Wattstunde |
|---|---|
| 0.1 | 4.450491e-24 |
| 0.5 | 2.225245e-23 |
| 1 | 4.450491e-23 |
| 2 | 8.900981e-23 |
| 5 | 2.225245e-22 |
| 10 | 4.450491e-22 |
| 25 | 1.112623e-21 |
| 50 | 2.225245e-21 |
| 100 | 4.450491e-21 |
| 250 | 1.112623e-20 |
| 500 | 2.225245e-20 |
| 1,000 | 4.450491e-20 |
Häufige Werte
| Elektronenvolt | Wattstunde | |
|---|---|---|
| Eine Nahrungskalorie (1 kcal) | 2.611447e+22 Elektronenvolt | 1.16222222 Wattstunde |
| Eine AA-Batterie | 5.842052e+22 Elektronenvolt | 2.6 Wattstunde |
| Einen Wasserkocher aufkochen | 2.621434e+24 Elektronenvolt | 116.66666667 Wattstunde |
| Tägliche Ernährung (2000 kcal) | 5.222895e+25 Elektronenvolt | 2,324.44444444 Wattstunde |
| 1 Gallone Benzin | 8.223812e+26 Elektronenvolt | 36,600 Wattstunde |
Verfügbare Energie-Einheiten
Weitere Elektronenvolt-Umrechnungen
- Elektronenvolt in Joule umrechnen
- Elektronenvolt in Kilojoule umrechnen
- Elektronenvolt in Kilowattstunde umrechnen
- Elektronenvolt in Kalorie (thermochemisch) umrechnen
- Elektronenvolt in Kilokalorie (diätetisch) umrechnen
- Elektronenvolt in Wattstunde umrechnen
- Elektronenvolt in Megajoule umrechnen
- Elektronenvolt in Britische Wärmeeinheit umrechnen
- Elektronenvolt in Therm (US) umrechnen
Annahme: calorie = thermochemische Kalorie und therm = US-Therm.