O que é elétron-volt?
Um elétron-volt é uma unidade de energia igual ao trabalho realizado sobre um elétron por uma diferença de potencial de um volt, aproximadamente 1,602 × 10⁻¹⁹ joules. É usado em física atômica, física de partículas e mecânica quântica.
Usos no mundo real
O electronvolt é a unidade de energia padrão em física de partículas, física atómica e ciência de semicondutores. As energias dos fotões de raios-X são medidas em keV; os fotões de luz visível em eV (aproximadamente 1,8–3,1 eV); as reacções nucleares em MeV; e as energias dos aceleradores de partículas em GeV ou TeV.
História
O electronvolt entrou em uso no início do século XX com o desenvolvimento da mecânica quântica e da física atómica experimental. À medida que os físicos começaram a medir energias de electrões e fotões, o eV forneceu uma unidade conveniente muito mais pequena do que o joule, mas apropriada para fenómenos à escala subatómica.
Erros comuns
Confundir o electronvolt com uma unidade de tensão — é uma unidade de energia igual à energia cinética ganha por um electrão acelerado através de uma diferença de potencial de um volt (1 eV = 1,602 × 10⁻¹⁹ J). Também confundir os prefixos de escala (keV, MeV, GeV, TeV) ao discutir diferentes fenómenos físicos.
O que é watt-hora?
Um watt-hora é uma unidade de energia igual à potência de um watt sustentado por uma hora. É usado para medir pequenas quantidades de consumo de energia elétrica, principalmente em capacidades de baterias e eletrônicos portáteis.
Usos no mundo real
Os watt-hora medem a energia armazenada ou consumida em baterias, pequenos dispositivos electrónicos e estações de energia portáteis. Uma bateria de smartphone tem cerca de 10–15 Wh; uma bateria de laptop 40–100 Wh. A produção de painéis solares para pequenas instalações é frequentemente indicada em Wh por dia.
História
O watt-hora surgiu como unidade de energia prática no final do século XIX com a comercialização da distribuição de energia eléctrica. Oferecia uma escala conveniente entre o joule (demasiado pequeno) e o quilowatt-hora (demasiado grande) para aplicações de energia portátil do dia-a-dia.
Erros comuns
Confundir watt-hora (energia) com watts (potência). Um dispositivo classificado a 5 W a funcionar durante 3 horas consome 15 Wh. Também tratar Wh e mAh como intercambiáveis sem conhecer a tensão: Wh = mAh × V ÷ 1000.
Quando é usada esta conversão?
Converter elétron-volt em watt-hora é útil no domínio de energia ao comparar valores entre diferentes padrões de medição ou aplicar fórmulas que requerem uma unidade específica.
Exemplos resolvidos
1 elétron-volt = 4.450491e-23 watt-hora
1 watt-hora = 3,600 joule
Como converter elétron-volt em watt-hora
Para converter elétron-volt em watt-hora, multiplique o valor por 4.450491e-23.
Para converter watt-hora de volta em elétron-volt, multiplique por 2.246943e+22.
Padrões de medição
O joule é a unidade SI derivada de energia, definida como um quilograma-metro-quadrado por segundo-ao-quadrado (kg·m²/s²). O quilowatt-hora, igual a exatamente 3,6 megajoules, é aceite pelo BIPM para uso a par do SI na medição prática de eletricidade.
Você sabia?
Um único raio liberta aproximadamente 1 a 5 gigajoules de energia, mas apenas uma pequena fração chega ao solo como corrente elétrica. A maior parte da energia dissipa-se como luz, calor e a onda de choque do trovão.
Referência rápida: elétron-volt em watt-hora
| elétron-volt | watt-hora |
|---|---|
| 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 |
Valores comuns
| elétron-volt | watt-hora | |
|---|---|---|
| Uma caloria alimentar (1 kcal) | 2.611447e+22 elétron-volt | 1.16222222 watt-hora |
| Uma pilha AA | 5.842052e+22 elétron-volt | 2.6 watt-hora |
| Ferver uma chaleira | 2.621434e+24 elétron-volt | 116.66666667 watt-hora |
| Dieta humana diária (2000 kcal) | 5.222895e+25 elétron-volt | 2,324.44444444 watt-hora |
| 1 galão de gasolina | 8.223812e+26 elétron-volt | 36,600 watt-hora |
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Premissa: calorie significa caloria termoquímica e therm significa therm dos EUA.