Energija — od kalorija do kilovat‑sati

Razumite energiju u svakodnevnom životu: kalorije u hrani, kWh za uređaje, BTU u grijanju i elektronvolti u fizici. Konvertujte s povjerenjem uz jasne primjere.

Zašto se energetske jedinice kreću od kalorija u hrani do nuklearnih eksplozija

Ovaj alat konvertuje između 53+ energetskih jedinica - džula, kalorija, BTU, kWh, elektronvolta i više. Bilo da računate energiju hrane, račune za komunalije, zahtjeve za HVAC, potrošnju goriva ili fiziku čestica, ovaj konvertor obrađuje sve, od molekularnih veza (elektronvolti) do energije supernove (10⁴⁴ J), uključujući kritičnu vezu između energije, snage i vremena za primjene u stvarnom svijetu.

Osnove energije

Džul (J)

SI jedinica energije. 1 J = rad sile od 1 njutna na udaljenosti od 1 metra (1 N·m).

Šta je energija?

Sposobnost vršenja rada ili proizvodnje toplote. Često se mjeri kao mehanički rad, toplota ili električna energija.

Snaga se odnosi na energiju kroz vrijeme: snaga = energija/vrijeme (W = J/s).

SI osnova: džul (J)
Električna: Wh i kWh
Prehrana: Kalorija = kilokalorija (kcal)

Svakodnevni kontekst

Računi za struju se naplaćuju u kWh; uređaji navode snagu (W) i množite je s vremenom da dobijete kWh.

Oznake na hrani koriste Kalorije (kcal). Grijanje/hlađenje često koristi BTU.

Punjenje telefona: ~10 Wh
Tuširanje (10 min, 7 kW grijač): ~1,17 kWh
Obrok: ~600–800 kcal

Nauka i mikro‑energija

Fizika čestica koristi eV za energije fotona i čestica.

Na atomskim skalama, Hartree i Rydberg energije se pojavljuju u kvantnoj mehanici.

1 eV = 1,602×10⁻¹⁹ J
Vidljivi foton: ~2–3 eV
Planckova energija je izuzetno velika (teorijska)

Brzi zaključci

Konvertujte preko džula (J) radi jasnoće i tačnosti
kWh je pogodan za kućnu energiju; kcal za prehranu
BTU je uobičajen u HVAC-u; eV u fizici

Pomoć pri pamćenju

Brza mentalna matematika

kWh ↔ MJ

1 kWh = 3,6 MJ tačno. Pomnožite sa 3,6 ili podijelite sa 3,6.

kcal ↔ kJ

1 kcal ≈ 4,2 kJ. Zaokružite na 4 za brze procjene.

BTU ↔ kJ

1 BTU ≈ 1,055 kJ. Otprilike 1 BTU ≈ 1 kJ za procjene.

Wh ↔ J

1 Wh = 3.600 J. Mislite: 1 vat za 1 sat = 3.600 sekundi.

Kalorije u hrani

1 Cal (hrana) = 1 kcal = 4,184 kJ. Veliko 'C' znači kilokalorija!

kW × sati → kWh

Snaga × Vrijeme = Energija. 2 kW grijač × 3 sata = 6 kWh potrošeno.

Vizualne reference za energiju

Scenario	Energy	Visual Reference
LED sijalica (10 W, 10 sati)	100 Wh (0,1 kWh)	Košta ~$0,01 po tipičnim cijenama
Puno punjenje pametnog telefona	10-15 Wh	Dovoljno za punjenje ~60-90 puta iz 1 kWh
Kriška hljeba	80 kcal (335 kJ)	Mogla bi napajati sijalicu od 100 W oko 1 sat
Vruć tuš (10 min)	1-2 kWh	Ista energija kao rad vašeg frižidera jedan dan
Puni obrok	600 kcal (2,5 MJ)	Dovoljno energije da se automobil podigne 1 metar od tla
Baterija električnog automobila (60 kWh)	216 MJ	Isto kao 30.000 kalorija hrane ili 20 dana jela
Litar benzina	34 MJ (9,4 kWh)	Ali motori gube 70% kao toplotu!
Munja	1-5 GJ	Zvuči ogromno, ali napaja kuću samo nekoliko sati

Uobičajene zamke

Miješanje kW i kWh
Fix: kW je snaga (stopa), kWh je energija (količina). Grijač od 2 kW koji radi 3 sata koristi 6 kWh.
Kalorija vs kalorija
Fix: Oznake na hrani koriste 'Kalorija' (veliko C) = kilokalorija = 1.000 kalorija (malo c). 1 Cal = 1 kcal = 4,184 kJ.
Ignorisanje efikasnosti
Fix: Benzin ima 9,4 kWh/litar, ali motori su samo 25-30% efikasni. Stvarna korisna energija je ~2,5 kWh/litar!
mAh baterije bez napona
Fix: 10.000 mAh ne znači ništa bez napona! Na 3,7V: 10.000 mAh × 3,7V ÷ 1000 = 37 Wh.
Miješanje računa za energiju i snagu
Fix: Računi za struju naplaćuju po kWh (energija), ne po kW (snaga). Vaša cijena je $/kWh, ne $/kW.
Zaboravljanje vremena u proračunima energije
Fix: Snaga × Vrijeme = Energija. Rad grijača od 1.500 W 2 sata = 3 kWh, a ne 1,5 kWh!

Gdje se svaka jedinica uklapa

Dom i aparati

Električna energija se naplaćuje u kWh; procijenite potrošnju pomoću formule snaga × vrijeme.

LED sijalica 10 W × 5 h ≈ 0,05 kWh
Pećnica 2 kW × 1 h = 2 kWh
Mjesečni račun sabira sve uređaje

Hrana i prehrana

Kalorije на oznakama su kilokalorije (kcal) i često su uparene sa kJ.

1 kcal = 4,184 kJ
Dnevni unos ~2.000–2.500 kcal
kcal i Cal (hrana) su isto

Grijanje i goriva

BTU, termi i ekvivalenti goriva (BOE/TOE) se pojavljuju u HVAC-u i na tržištima energije.

1 term = 100.000 BTU
Prirodni gas i nafta koriste standardizirane ekvivalente
kWh ↔ BTU konverzije su uobičajene

Kako konverzije rade

Metoda bazne jedinice

Konvertujte u džule (J), a zatim iz J u ciljnu jedinicu. Brzi faktori: kWh × 3,6 → MJ; kcal × 4184 → J; BTU × 1055,06 → J.

Wh × 3600 → J; kWh × 3,6 → MJ
kcal × 4,184 → kJ; cal × 4,184 → J
eV × 1,602×10⁻¹⁹ → J; J ÷ 1,602×10⁻¹⁹ → eV

Uobičajene konverzije

Iz	U	Faktor	Primjer
kWh	MJ	× 3,6	2 kWh = 7,2 MJ
kcal	kJ	× 4,184	500 kcal = 2.092 kJ
BTU	J	× 1.055,06	10.000 BTU ≈ 10,55 MJ
Wh	J	× 3.600	250 Wh = 900.000 J
eV	J	× 1,602×10⁻¹⁹	2 eV ≈ 3,204×10⁻¹⁹ J

Brzi primjeri

1 kWh → J→= 3.600.000 J

650 kcal → kJ→≈ 2.719,6 kJ

10.000 BTU → kWh→≈ 2,93 kWh

5 eV → J→≈ 8,01×10⁻¹⁹ J

Brza referenca

Brza matematika za troškove uređaja

Energija (kWh) × cijena po kWh

Primjer: 2 kWh × 0,20 $ = 0,40 $
1.000 W × 3 h = 3 kWh

Baterijski šalabahter

mAh × V ÷ 1000 ≈ Wh

10.000 mAh × 3,7 V ≈ 37 Wh
Wh ÷ W uređaja ≈ vrijeme rada (sati)

Brza matematika za CO₂

Procijenite emisije od upotrebe električne energije

CO₂ = kWh × intenzitet mreže
Primjer: 5 kWh × 400 gCO₂/kWh = 2.000 g (2 kg)
Niskougljična mreža (100 g/kWh) smanjuje ovo za 75%

Greške snaga vs energija

Uobičajene zabune

kW je snaga (stopa); kWh je energija (količina)
Grijač od 2 kW za 3 h koristi 6 kWh
Računi koriste kWh; pločice uređaja pokazuju W/kW

Uvod u obnovljive izvore

Osnove solara i vjetra

Obnovljivi izvori generišu snagu (kW) koja se vremenom integriše u energiju (kWh).

Proizvodnja varira s vremenom; dugoročni prosjeci su bitni.

Faktor kapaciteta: % maksimalne proizvodnje tokom vremena
Krovni solarni: ~900–1.400 kWh/kW·god (ovisno o lokaciji)
Vjetroelektrane: faktor kapaciteta često 25–45%

Skladištenje i prebacivanje

Baterije skladište višak i prebacuju energiju za vrijeme kada je potrebna.

Kapacitet u kWh naspram snage u kW je bitan
Povratna efikasnost < 100% (gubici)
Tarife po vremenu korištenja podstiču prebacivanje

Šalabahter za gustoću energije

Izvor	Po masi	Po zapremini	Napomene
Benzin	~46 MJ/kg (~12,8 kWh/kg)	~34 MJ/L (~9,4 kWh/L)	Približno; ovisno o smjesi
Dizel	~45 MJ/kg	~36 MJ/L	Nešto veća zapreminska gustoća od benzina
Mlazno gorivo	~43 MJ/kg	~34 MJ/L	Raspon kerozina
Etanol	~30 MJ/kg	~24 MJ/L	Niže od benzina
Vodonik (700 bar)	~120 MJ/kg	~5–6 MJ/L	Visoko po masi, nisko po zapremini
Prirodni gas (STP)	~55 MJ/kg	~0,036 MJ/L	Komprimirani/LNG mnogo veća zapreminska gustoća
Li‑ion baterija	~0,6–0,9 MJ/kg (160–250 Wh/kg)	~1,4–2,5 MJ/L	Ovisno o hemiji
Olovna‑kiselinska baterija	~0,11–0,18 MJ/kg	~0,3–0,5 MJ/L	Niska gustoća, jeftino
Drvo (suho)	~16 MJ/kg	Varira	Ovisno o vrsti i vlažnosti

Poređenje energije kroz skale

Primjena	Džuli (J)	kWh	kcal	BTU
Jedan foton (vidljivi)	~3×10⁻¹⁹	~10⁻²²	~7×10⁻²⁰	~3×10⁻²²
Jedan elektronvolt	1,6×10⁻¹⁹	4,5×10⁻²³	3,8×10⁻²⁰	1,5×10⁻²²
Mrav podiže zrno	~10⁻⁶	~10⁻⁹	~2×10⁻⁷	~10⁻⁹
AA baterija	9.360	0,0026	2,2	8,9
Punjenje pametnog telefona	50.000	0,014	12	47
Kriška hljeba	335.000	0,093	80	318
Puni obrok	2.500.000	0,69	600	2.370
Vruć tuš (10 min)	5,4 MJ	1,5	1.290	5.120
Dnevni unos hrane	10 MJ	2,8	2.400	9.480
Litar benzina	34 MJ	9,4	8.120	32.200
Tesla baterija (60 kWh)	216 MJ	60	51.600	205.000
Munja	1-5 GJ	300-1.400	240k-1,2M	950k-4,7M
Tona TNT-a	4,184 GJ	1.162	1.000.000	3,97M
Bomba u Hirošimi	63 TJ	17,5M	15 milijardi	60 milijardi

Svakodnevni standardi

Stvar	Tipična energija	Napomene
Puno punjenje telefona	~10–15 Wh	~36–54 kJ
Baterija laptopa	~50–100 Wh	~0,18–0,36 MJ
1 kriška hljeba	~70–100 kcal	~290–420 kJ
Vruć tuš (10 min)	~1–2 kWh	Snaga × vrijeme
Grijalica (1 h)	1–2 kWh	Po postavci snage
Benzin (1 L)	~34 MJ	Donja toplotna vrijednost (približno)

Nevjerovatne činjenice o energiji

Baterija EV vs kuća

Tesla baterija od 60 kWh pohranjuje istu energiju koju tipična kuća koristi za 2-3 dana — zamislite da nosite struju za 3 dana u svom automobilu!

Misteriozni term

Term je 100.000 BTU (29,3 kWh). Računi za prirodni gas koriste terme jer je lakše reći '50 terma' nego '5 miliona BTU'!

Trik sa velikim slovom za kalorije

Oznake na hrani koriste 'Kalorija' (veliko C) što je zapravo kilokalorija! Tako da onaj kolačić od 200 Kal zapravo ima 200.000 kalorija (malo c).

Prljava tajna benzina

1 litar benzina ima 9,4 kWh energije, ali motori gube 70% kao toplotu! Samo ~2,5 kWh zapravo pokreće vaš automobil. EV-ovi gube samo ~10-15%.

Standard od 1 kWh

1 kWh može: napajati sijalicu od 100W 10 sati, napuniti 100 pametnih telefona, ispeći 140 kriški hljeba, ili održavati vaš frižider u radu 24 sata!

Magija regenerativnog kočenja

EV-ovi vraćaju 15-25% energije tokom kočenja pretvarajući motor u generator. To je besplatna energija iz potrošene kinetičke energije!

E=mc² je zapanjujuće

Vaše tijelo ima dovoljno masene energije (E=mc²) da napaja sve gradove na Zemlji sedmicu dana! Ali pretvaranje mase u energiju zahtijeva nuklearne reakcije.

Raketno gorivo vs hrana

Funta za funtu, raketno gorivo ima 10 puta više energije od čokolade. Ali ne možete jesti raketno gorivo — hemijska energija ≠ metabolička energija!

Rekordi i ekstremi

Rekord	Energija	Napomene
Dnevna upotreba u domaćinstvu	~10–30 kWh	Varira ovisno o klimi i aparatima
Munja	~1–10 GJ	Veoma varijabilno
1 megaton TNT-a	4,184 PJ	Eksplozivni ekvivalent

Otkriće energije: od drevne vatre do moderne fizike

Drevna energija: vatra, hrana i mišićna snaga

Milenijumima su ljudi razumjeli energiju samo kroz njene efekte: toplinu od vatre, snagu od hrane i moć vode i vjetra. Energija je bila praktična stvarnost bez teorijskog razumijevanja.

**Ovladavanje vatrom** (~400.000 p.n.e.) - Ljudi koriste hemijsku energiju za toplotu i svjetlost
**Vodeni točkovi** (~300 p.n.e.) - Grci i Rimljani pretvaraju kinetičku energiju u mehanički rad
**Vjetrenjače** (~600 n.e.) - Perzijanci hvataju energiju vjetra za mljevenje žita
**Razumijevanje ishrane** (antika) - Hrana kao 'gorivo' za ljudsku aktivnost, iako mehanizam nije bio poznat

Ove praktične primjene su prethodile bilo kojoj naučnoj teoriji hiljadama godina. Energija je bila poznata kroz iskustvo, a ne jednačine.

Mehaničko doba: para, rad i efikasnost (1600-1850)

Industrijska revolucija je zahtijevala bolje razumijevanje kako se toplota pretvara u rad. Inženjeri su mjerili efikasnost motora, što je dovelo do rođenja termodinamike.

**Poboljšanja parne mašine Jamesa Watta** (1769) - Kvantifikovao izlazni rad, uveo konjsku snagu
**Teorija toplotnog motora Sadija Carnota** (1824) - Dokazao teorijske granice pretvaranja toplote u rad
**Julius von Mayer** (1842) - Predložio mehanički ekvivalent toplote: toplota i rad su zamjenjivi
**Eksperimenti Jamesa Joulea** (1843-1850) - Precizno izmjerio: 1 kalorija = 4,184 džula mehaničkog rada

Jouleovi eksperimenti su dokazali očuvanje energije: mehanički rad, toplota i električna energija su različiti oblici iste stvari.

Ujedinjena energija: očuvanje i oblici (1850-1900)

19. vijek je sintetizirao različita zapažanja u jedan koncept: energija se čuva, transformirajući se između oblika, ali se nikada ne stvara niti uništava.

**Hermann von Helmholtz** (1847) - Formalizirao zakon o očuvanju energije
**Rudolf Clausius** (1850-ih) - Uveo entropiju, pokazujući da se kvalitet energije smanjuje
**James Clerk Maxwell** (1865) - Ujedinio električnu energiju i magnetizam, pokazujući da svjetlost nosi energiju
**Ludwig Boltzmann** (1877) - Povezao energiju sa atomskim kretanjem putem statističke mehanike

Do 1900. godine, energija se shvatala kao centralna valuta fizike—transformirajući se, ali očuvana u svim prirodnim procesima.

Kvantno i atomsko doba: E=mc² i subatomske skale (1900-1945)

20. vijek je otkrio energiju na ekstremima: Einsteinova ekvivalencija mase i energije i kvantna mehanika na atomskim skalama.

**Max Planck** (1900) - Kvantizirao energiju u zračenju: E = hν (Planckova konstanta)
**Einsteinov E=mc²** (1905) - Masa i energija su ekvivalentne; mala masa = ogromna energija
**Niels Bohr** (1913) - Atomski energetski nivoi objašnjavaju spektralne linije; eV postaje prirodna jedinica
**Enrico Fermi** (1942) - Prva kontrolisana nuklearna lančana reakcija oslobađa energiju na skali MeV
**Projekat Manhattan** (1945) - Trinity test demonstrira ~22 kilotona TNT ekvivalenta (~90 TJ)

Nuklearna energija je potvrdila E=mc²: fisija pretvara 0,1% mase u energiju—milionima puta gušće od hemijskih goriva.

Moderni energetski pejzaž (1950-danas)

Poslijeratno društvo je standardiziralo energetske jedinice za komunalije, hranu i fiziku, dok se borilo sa fosilnim gorivima, obnovljivim izvorima i efikasnošću.

**Standardizacija kilovat-sata** - Globalne elektroprivrede usvajaju kWh za naplatu
**Označavanje kalorija** (1960-ih-90-ih) - Energija hrane standardizirana; FDA nalaže nutritivne činjenice (1990)
**Fotonaponska revolucija** (1970-ih-2020-ih) - Efikasnost solarnih panela raste sa <10% na >20%
**Litijum-jonske baterije** (1991-danas) - Gustoća energije raste sa ~100 na 250+ Wh/kg
**Pametne mreže i skladištenje** (2010-ih) - Upravljanje energijom u realnom vremenu i baterije na mrežnoj skali

Klimatsko doba: dekarbonizacija energetskih sistema

21. vijek prepoznaje ekološki trošak energije. Fokus se pomjera sa pukog generisanja energije na efikasno generisanje čiste energije.

**Intenzitet ugljika** - Fosilna goriva emituju 400-1000 g CO₂/kWh; obnovljivi izvori emituju <50 g CO₂/kWh tokom životnog ciklusa
**Praznine u skladištenju energije** - Baterije skladište ~0,5 MJ/kg u poređenju sa 46 MJ/kg benzina; anksioznost dometa opstaje
**Integracija u mrežu** - Varijabilni obnovljivi izvori zahtijevaju skladištenje i odgovor na potražnju
**Imperativi efikasnosti** - LED (100 lm/W) vs sijalice sa žarnom niti (15 lm/W); toplotne pumpe (COP > 3) vs otporno grijanje

Prelazak na neto nulu zahtijeva elektrifikaciju svega i čisto generisanje te električne energije—potpuni remont energetskog sistema.

Ključne prekretnice u nauci o energiji

1807

Thomas Young prvi put kuje termin 'energija' u modernom naučnom smislu

1824

Sadi Carnot objavljuje teoriju toplotnog motora, osnivajući termodinamiku

1842

Julius von Mayer predlaže mehanički ekvivalent toplote

1843-50

James Joule uspostavlja mehanički ekvivalent toplote, dokazujući očuvanje energije

1847

Hermann von Helmholtz formalizira zakon o očuvanju energije

1882

Edisonova stanica Pearl Street počinje prodavati električnu energiju, stvarajući potrebu za jedinicama za naplatu energije

1889

Kilovat-sat (kWh) standardiziran za naplatu električne energije širom svijeta

1896

Kalorija definirana kao energija potrebna da se 1 gram vode zagrije za 1°C (kasnije precizirana na 4,184 J)

1900

Max Planck kvantizira energiju: E = hν, osnivajući kvantnu mehaniku

1905

Einstein objavljuje E=mc², pokazujući ekvivalenciju mase i energije

1932

Elektronvolt (eV) uveden za skale energije u atomskoj i čestičnoj fizici

1942

Enrico Fermi postiže prvu kontrolisanu nuklearnu lančanu reakciju

1945

Trinity test demonstrira nuklearnu energiju; TNT ekvivalent postaje standard (Hirošima: ~15 kilotona)

1954

Prva nuklearna elektrana (Obninsk, SSSR) generiše električnu energiju iz fisije

1990

FDA nalaže oznake sa nutritivnim činjenicama sa energijom u Kalorijama (kcal)

1991

Sony komercijalizira litijum-jonske baterije; počinje revolucija punjivog skladištenja energije

2000-ih

Gustoća energije litijum-jonskih baterija dostiže praktične nivoe (100-250 Wh/kg), omogućavajući revoluciju EV-ova

2015

Pariški sporazum cilja na neto nulte emisije; energetska tranzicija se ubrzava

2022

NIF postiže fuzijsko paljenje: energetski dobitak iz fuzijske reakcije

Skala energije: od kvantnih šapata do kosmičkih eksplozija

Energija obuhvata neshvatljiv raspon: od pojedinačnih fotona do supernova. Razumijevanje ovih skala pomaže u kontekstualizaciji svakodnevne upotrebe energije.

Kvantna i molekularna (10⁻¹⁹ do 10⁻¹⁵ J)

Typical units: eV do meV

**Toplotna energija po molekuli** (sobna temperatura) - ~0,04 eV (~6×10⁻²¹ J)
**Vidljivi foton** - 1,8-3,1 eV (od crvene do ljubičaste svjetlosti)
**Prekidanje hemijske veze** - 1-10 eV (kovalentne veze)
**Rendgenski foton** - 1-100 keV

Mikroskopska i ljudska skala (1 mJ do 1 MJ)

Typical units: mJ, J, kJ

**Leteći komarac** - ~0,1 mJ
**Puno punjenje AA baterije** - ~10 kJ (2,7 Wh)
**Čokoladica** - ~1 MJ (240 kcal)
**Čovjek u mirovanju (1 sat)** - ~300 kJ (75 kcal metabolička stopa)
**Baterija pametnog telefona** - ~50 kJ (14 Wh)
**Ručna granata** - ~400 kJ

Domaćinstvo i vozilo (1 MJ do 1 GJ)

Typical units: MJ, kWh

**Vruć tuš (10 min)** - 4-7 MJ (1-2 kWh)
**Dnevni unos hrane** - ~10 MJ (2.400 kcal)
**Litar benzina** - 34 MJ (9,4 kWh)
**Tesla Model 3 baterija** - ~216 GJ (60 kWh)
**Dnevna upotreba u domaćinstvu** - 36-108 MJ (10-30 kWh)
**Galon benzina** - ~132 MJ (36,6 kWh)

Industrijska i opštinska (1 GJ do 1 TJ)

Typical units: GJ, MWh

**Munja** - 1-10 GJ (veoma varira)
**Sudar malog automobila (60 mph)** - ~1 GJ (kinetička energija)
**Tona TNT-a** - 4,184 GJ
**Mlazno gorivo (1 tona)** - ~43 GJ
**Dnevna električna energija gradskog bloka** - ~100-500 GJ

Događaji velikih razmjera (1 TJ do 1 PJ)

Typical units: TJ, GWh

**Kilotona TNT-a** - 4,184 TJ (Hirošima: ~63 TJ)
**Dnevna proizvodnja male elektrane** - ~10 TJ (100 MW elektrana)
**Godišnja proizvodnja velike vjetroelektrane** - ~1-5 PJ
**Lansiranje svemirskog šatla** - ~18 TJ (energija goriva)

Civilizacija i geofizika (1 PJ do 1 EJ)

Typical units: PJ, TWh

**Megatonsko nuklearno oružje** - 4.184 PJ (Car Bomba: ~210 PJ)
**Veliki zemljotres (magnituda 7)** - ~32 PJ
**Uragan (ukupna energija)** - ~600 PJ/dan (većina kao latentna toplota)
**Godišnja proizvodnja Hooverove brane** - ~15 PJ (4 TWh)
**Godišnja potrošnja energije male zemlje** - ~100-1.000 PJ

Planetarna i zvjezdana (1 EJ do 10⁴⁴ J)

Typical units: EJ, ZJ, i dalje

**Godišnja potrošnja energije u SAD** - ~100 EJ (~28.000 TWh)
**Globalna godišnja potrošnja energije** - ~600 EJ (2020)
**Erupcija Krakatoa (1883)** - ~840 PJ
**Udar asteroida Chicxulub** - ~4×10²³ J (100 miliona megatona)
**Dnevna proizvodnja Sunca** - ~3,3×10³¹ J
**Supernova (Tip Ia)** - ~10⁴⁴ J (foe)

Perspective

Svaka akcija—od fotona koji udara u vaše oko do eksplozije zvijezde—je transformacija energije. Živimo u uskom pojasu: od megadžula do gigadžula.

Energija u akciji: Primjene u stvarnom svijetu kroz domene

Prehrana i metabolizam

Oznake na hrani navode energiju u Kalorijama (kcal). Vaše tijelo ovo pretvara u ATP za ćelijski rad sa ~25% efikasnosti.

**Bazalna metabolička stopa** - ~1.500-2.000 kcal/dan (6-8 MJ) da biste ostali živi
**Trčanje maratona** - Sagorijeva ~2.600 kcal (~11 MJ) tokom 3-4 sata
**Čokoladica** - ~250 kcal bi moglo napajati laptop od 60W oko ~4,5 sata (ako je 100% efikasno)
**Matematika dijete** - 1 lb masti = ~3.500 kcal deficit; 500 kcal/dan deficit = 1 lb/sedmicu

Upravljanje energijom u kući

Računi za struju naplaćuju po kWh. Razumijevanje potrošnje uređaja pomaže u smanjenju troškova i ugljičnog otiska.

**LED vs sijalica sa žarnom niti** - 10W LED = 60W sijalica sa žarnom niti; štedi 50W × 5 sati/dan = 0,25 kWh/dan = 9$/mjesec
**Fantomska opterećenja** - Uređaji u stanju pripravnosti troše ~5-10% kućne energije (~1 kWh/dan)
**Toplotne pumpe** - Pomjeraju 3-4 kWh toplote koristeći 1 kWh električne energije (COP > 3); otporni grijači su 1:1
**Punjenje električnog automobila** - 60 kWh baterija po 0,15$/kWh = 9$ za puno punjenje (u poređenju sa 40$ za ekvivalent benzina)

Transport i vozila

Vozila pretvaraju energiju goriva u kinetičku energiju sa značajnim gubicima. EV-ovi su 3 puta efikasniji od motora sa unutrašnjim sagorijevanjem.

**Benzinski automobil** - 30% efikasan; 1 galon (132 MJ) → 40 MJ korisnog rada, 92 MJ toplote
**Električni automobil** - 85% efikasan; 20 kWh (72 MJ) → 61 MJ do točkova, 11 MJ gubitaka
**Regenerativno kočenje** - Vraća 10-25% kinetičke energije nazad u bateriju
**Aerodinamika** - Udvostručavanje brzine četverostruko povećava potrebnu snagu otpora (P ∝ v³)

Industrija i proizvodnja

Teška industrija čini ~30% globalne potrošnje energije. Efikasnost procesa i povrat otpadne toplote su ključni.

**Proizvodnja čelika** - ~20 GJ po toni (5.500 kWh); elektrolučne peći koriste otpad i manje energije
**Topljenje aluminijuma** - ~45-55 GJ po toni; zato recikliranje štedi 95% energije
**Data centri** - ~200 TWh/god globalno (2020); PUE (Efikasnost korištenja energije) mjeri efikasnost
**Proizvodnja cementa** - ~3-4 GJ po toni; čini 8% globalnih emisija CO₂

Sistemi obnovljive energije

Solarna, vjetro i hidro energija pretvaraju ambijentalnu energiju u električnu energiju. Faktor kapaciteta i isprekidanost oblikuju implementaciju.

**Solarni panel** - ~20% efikasnosti; 1 m² prima ~1 kW vršnog sunca → 200W × 5 sunčanih sati/dan = 1 kWh/dan
**Faktor kapaciteta vjetroturbine** - 25-45%; 2 MW turbina × 35% CF = 6.100 MWh/godinu
**Hidroelektrana** - 85-90% efikasna; 1 m³/s koji pada 100m ≈ 1 MW
**Povratna efikasnost skladištenja u baterijama** - 85-95%; gubici kao toplota tokom punjenja/pražnjenja

Naučne i fizičke primjene

Od akceleratora čestica do laserske fuzije, fizička istraživanja rade na energetskim ekstremima.

**Veliki hadronski sudarač** - 362 MJ pohranjeno u snopu; sudari protona na 13 TeV
**Laserska fuzija** - NIF isporučuje ~2 MJ u nanosekundama; postigao rentabilnost 2022. (~3 MJ izlaz)
**Medicinski izotopi** - Ciklotroni ubrzavaju protone do 10-20 MeV za PET snimanje
**Kosmičke zrake** - Najenergetskija čestica otkrivena: ~3×10²⁰ eV (~50 J u jednom protonu!)

Katalog jedinica

Metrički (SI)

Jedinica	Simbol	Džuli	Napomene
džul	J	1	SI osnovna jedinica energije.
kilodžul	kJ	1,000	1.000 J; korisno za prehranu.
megadžul	MJ	1,000,000	1.000.000 J; skala uređaja/industrijska.
gigadžul	GJ	1.000e+9	1.000 MJ; velika industrijska/inženjerska.
mikrodžul	µJ	0.000001	Mikrodžul; senzori i laserski impulsi.
milidžul	mJ	0.001	Milidžul; mali impulsi.
nanodžul	nJ	0.000000001	Nanodžul; mikro‑energetski događaji.
teradžul	TJ	1.000e+12	1.000 GJ; veoma velika oslobađanja.

Imperijalni / SAD

Jedinica	Simbol	Džuli	Napomene
britanska termalna jedinica	BTU	1,055.06	Britanska toplotna jedinica; HVAC i grijanje.
BTU (IT)	BTU(IT)	1,055.06	IT BTU definicija (≈ isto kao BTU).
BTU (termohemijski)	BTU(th)	1,054.35	Termohemijska definicija BTU.
stopa-funta sila	ft·lbf	1.35582	Stopa‑funta sila; mehanički rad.
inč-funta sila	in·lbf	0.112985	Inč‑funta sila; obrtni moment i rad.
milion BTU	MBTU	1.055e+9	Milion BTU; tržišta energije.
kvad	quad	1.055e+18	10¹⁵ BTU; nacionalne energetske skale.
term	thm	105,506,000	Naplata prirodnog gasa; 100.000 BTU.

Kalorije

Jedinica	Simbol	Džuli	Napomene
kalorija	cal	4.184	Mala kalorija; 4,184 J.
Kalorija (hrana)	Cal	4,184	Oznaka ‘Kalorija’ na hrani (kcal).
kilokalorija	kcal	4,184	Kilokalorija; kalorija hrane.
kalorija (15°C)	cal₁₅	4.1855	Kalorija na 15°C.
kalorija (20°C)	cal₂₀	4.182	Kalorija na 20°C.
kalorija (IT)	cal(IT)	4.1868	IT kalorija (≈4,1868 J).
kalorija (termohemijska)	cal(th)	4.184	Termohemijska kalorija (4,184 J).

Električni

Jedinica	Simbol	Džuli	Napomene
kilovat-sat	kWh	3,600,000	Kilovat‑sat; računi za komunalije i EV-ovi.
vat-sat	Wh	3,600	Vat‑sat; energija uređaja.
elektronvolt	eV	1.602e-19	Elektronvolt; energije čestica/fotona.
gigaelektronvolt	GeV	1.602e-10	Gigaelektronvolt; fizika visokih energija.
gigavat-sat	GWh	3.600e+12	Gigavat‑sat; mreže i elektrane.
kiloelektronvolt	keV	1.602e-16	Kiloelektronvolt; rendgenski zraci.
megaelektronvolt	MeV	1.602e-13	Megaelektronvolt; nuklearna fizika.
megavat-sat	MWh	3.600e+9	Megavat‑sat; veći objekti.

Atomski / Nuklearni

Jedinica	Simbol	Džuli	Napomene
jedinica atomske mase	u	1.492e-10	Energetski ekvivalent 1 u (putem E=mc²).
Hartree energija	Eₕ	4.360e-18	Hartree energija (kvantna hemija).
kilotona TNT-a	ktTNT	4.184e+12	Kilotona TNT-a; energija velike eksplozije.
megatona TNT-a	MtTNT	4.184e+15	Megatona TNT-a; energija veoma velike eksplozije.
Rydbergova konstanta	Ry	2.180e-18	Rydberg energija; spektroskopija.
tona TNT-a	tTNT	4.184e+9	Tona TNT-a; eksplozivni ekvivalent.

Naučni

Jedinica	Simbol	Džuli	Napomene
barel ekvivalenta nafte	BOE	6.120e+9	Barel ekvivalenta nafte ~6,12 GJ (približno).
kubna stopa prirodnog gasa	cf NG	1,055,060	Kubna stopa prirodnog gasa ~1,055 MJ (približno).
din-centimetar	dyn·cm	0.0000001	Din‑cm; 1 dyn·cm = 10⁻⁷ J.
erg	erg	0.0000001	CGS energija; 1 erg = 10⁻⁷ J.
konjska snaga-sat	hp·h	2,684,520	Konjska snaga‑sat; mehanički/motori.
konjska snaga-sat (metrički)	hp·h(M)	2,647,800	Metrička konjska snaga‑sat.
latentna toplota pare	LH	2,257,000	Latentna toplota isparavanja vode ≈ 2,257 MJ/kg.
Planckova energija	Eₚ	1.956e+9	Planckova energija (Eₚ) ≈ 1,96×10⁹ J (teorijska skala).
tona ekvivalenta uglja	TCE	2.931e+10	Tona ekvivalenta uglja ~29,31 GJ (približno).
tona ekvivalenta nafte	TOE	4.187e+10	Tona ekvivalenta nafte ~41,868 GJ (približno).

Često postavljana pitanja

Koja je razlika između kW i kWh?

kW je snaga (stopa). kWh je energija (kW × sati). Računi koriste kWh.

Da li su Kalorije isto što i kcal?

Da. 'Kalorija' u hrani jednaka je 1 kilokaloriji (kcal) = 4,184 kJ.

Kako da procijenim trošak uređaja?

Energija (kWh) × tarifa (po kWh). Primjer: 2 kWh × 0,20 $ = 0,40 $.

Zašto postoji toliko definicija kalorije?

Istorijska mjerenja na različitim temperaturama dovela su do varijanti (IT, termohemijska). Za prehranu, koristite kcal.

Kada trebam koristiti eV umjesto J?

eV je prirodan za atomske/čestične skale. Konvertujte u J za makroskopske kontekste.

Šta je faktor kapaciteta?

Stvarna proizvodnja energije tokom vremena podijeljena sa proizvodnjom da je postrojenje radilo punom snagom 100% vremena.

Kompletan Direktorij Alata

Svih 71 alata dostupnih na UNITS

▼Pretvarači

Dužina Težina i Masa Temperatura Zapremina Površina Vrijeme Valuta Brzina Potrošnja Goriva Ubrzanje Sila Obrtni Moment

▼Kalkulatori

BMI Kalorije BMR Makrosi Tjelesna Masnoća Idealna Težina Hipoteka Zajam Auto Kredit Investicije Složena Kamata Cilj Štednje

▼Alati

Muzej Jedinica Prilagođene Jedinice

▼Dodatno

Dvoboj Jedinica

Konverter Energije