ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತಕ
ಶಕ್ತಿ — ಕ್ಯಾಲೊರಿಯಿಂದ ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್‑ಗಂಟೆಗೆ
ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ: ಆಹಾರದ ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು, ಉಪಕರಣಗಳ kWh, ತಾಪನದಲ್ಲಿ BTU, ಮತ್ತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ಗಳು. ಸ್ಪಷ್ಟ ಉದಾಹರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಆತ್ಮವಿಶ್ವಾಸದಿಂದ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ.
ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು
ಶಕ್ತಿ ಎಂದರೇನು?
ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸ, ಶಾಖ, ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಶಕ್ತಿಯು ಸಮಯದ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ: ಶಕ್ತಿ = ಶಕ್ತಿ/ಸಮಯ (W = J/s).
- SI ಆಧಾರ: ಜೂಲ್ (J)
- ವಿದ್ಯುತ್: Wh ಮತ್ತು kWh
- ಪೋಷಣೆ: ಕ್ಯಾಲೊರಿ = ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ (kcal)
ದೈನಂದಿನ ಸಂದರ್ಭ
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಿಲ್ಗಳನ್ನು kWh ನಲ್ಲಿ ವಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಉಪಕರಣಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (W) ಪಟ್ಟಿಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನೀವು kWh ಪಡೆಯಲು ಅದನ್ನು ಸಮಯದಿಂದ ಗುಣಿಸುತ್ತೀರಿ.
ಆಹಾರ ಲೇಬಲ್ಗಳು ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳನ್ನು (kcal) ಬಳಸುತ್ತವೆ. ತಾಪನ/ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ BTU ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
- ಫೋನ್ ಚಾರ್ಜ್: ~10 Wh
- ಸ್ನಾನ (10 ನಿಮಿಷ, 7 kW ಹೀಟರ್): ~1.17 kWh
- ಊಟ: ~600–800 kcal
ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ‑ಶಕ್ತಿ
ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಫೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಕಣ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗಾಗಿ eV ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣು ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ, ಹಾರ್ಟ್ರೀ ಮತ್ತು ರಿಡ್ಬರ್ಗ್ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
- 1 eV = 1.602×10⁻¹⁹ J
- ಕಾಣುವ ಫೋಟಾನ್: ~2–3 eV
- ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಶಕ್ತಿಯು ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ (ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ)
- ಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಗಾಗಿ ಜೂಲ್ಗಳ (J) ಮೂಲಕ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ
- kWh ಮನೆಯ ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ; kcal ಪೋಷಣೆಗೆ
- BTU HVAC ನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ; eV ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ
ನೆನಪಿನ ಸಾಧನಗಳು
ತ್ವರಿತ ಮಾನಸಿಕ ಗಣಿತ
kWh ↔ MJ
1 kWh = 3.6 MJ ನಿಖರವಾಗಿ. 3.6 ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿ ಅಥವಾ 3.6 ರಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ.
kcal ↔ kJ
1 kcal ≈ 4.2 kJ. ತ್ವರಿತ ಅಂದಾಜುಗಳಿಗಾಗಿ 4 ಕ್ಕೆ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿ.
BTU ↔ kJ
1 BTU ≈ 1.055 kJ. ಅಂದಾಜುಗಳಿಗಾಗಿ ಸರಿಸುಮಾರು 1 BTU ≈ 1 kJ.
Wh ↔ J
1 Wh = 3,600 J. ಯೋಚಿಸಿ: 1 ವ್ಯಾಟ್ 1 ಗಂಟೆಗೆ = 3,600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು.
ಆಹಾರ ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು
1 Cal (ಆಹಾರ) = 1 kcal = 4.184 kJ. ದೊಡ್ಡ 'C' ಅಕ್ಷರವು ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ ಎಂದರ್ಥ!
kW × ಗಂಟೆಗಳು → kWh
ಶಕ್ತಿ × ಸಮಯ = ಶಕ್ತಿ. 2 kW ಹೀಟರ್ × 3 ಗಂಟೆಗಳು = 6 kWh ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.
ದೃಶ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು
| Scenario | Energy | Visual Reference |
|---|---|---|
| ಎಲ್ಇಡಿ ಬಲ್ಬ್ (10 W, 10 ಗಂಟೆಗಳು) | 100 Wh (0.1 kWh) | ಸಾಮಾನ್ಯ ದರಗಳಲ್ಲಿ ~$0.01 ವೆಚ್ಚವಾಗುತ್ತದೆ |
| ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜ್ | 10-15 Wh | 1 kWh ನಿಂದ ~60-90 ಬಾರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಸಾಕು |
| ಬ್ರೆಡ್ನ ತುಂಡು | 80 kcal (335 kJ) | 100W ಬಲ್ಬ್ ಅನ್ನು ~1 ಗಂಟೆ ಕಾಲ ಚಾಲನೆ ಮಾಡಬಹುದು |
| ಬಿಸಿ ನೀರಿನ ಸ್ನಾನ (10 ನಿಮಿಷ) | 1-2 kWh | ನಿಮ್ಮ ಫ್ರಿಜ್ ಅನ್ನು ಒಂದು ದಿನ ಚಲಾಯಿಸುವಷ್ಟೇ ಶಕ್ತಿ |
| ಪೂರ್ಣ ಊಟ | 600 kcal (2.5 MJ) | ಒಂದು ಕಾರನ್ನು ನೆಲದಿಂದ 1 ಮೀಟರ್ ಎತ್ತಲು ಬೇಕಾದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ |
| ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ ಬ್ಯಾಟರಿ (60 kWh) | 216 MJ | 30,000 ಆಹಾರ ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು ಅಥವಾ 20 ದಿನಗಳ ತಿನ್ನುವಷ್ಟೇ |
| ಒಂದು ಲೀಟರ್ ಪೆಟ್ರೋಲ್ | 34 MJ (9.4 kWh) | ಆದರೆ ಇಂಜಿನ್ಗಳು 70% ಅನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ವ್ಯರ್ಥ ಮಾಡುತ್ತವೆ! |
| ಮಿಂಚು | 1-5 GJ | ಬಹಳ ದೊಡ್ಡದಾಗಿ ಕೇಳಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಒಂದು ಮನೆಯನ್ನು ಕೆಲವೇ ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಮಾತ್ರ ಚಾಲನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ |
ಸಾಮಾನ್ಯ ತಪ್ಪುಗಳು
- kW ಮತ್ತು kWh ಅನ್ನು ಗೊಂದಲಗೊಳಿಸುವುದುFix: kW ಶಕ್ತಿಯ ದರವಾಗಿದೆ, kWh ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. 3 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ 2 kW ಹೀಟರ್ 6 kWh ಬಳಸುತ್ತದೆ.
- ಕ್ಯಾಲೊರಿ vs. ಕ್ಯಾಲೊರಿFix: ಆಹಾರ ಲೇಬಲ್ಗಳು 'ಕ್ಯಾಲೊರಿ' (ದೊಡ್ಡ C) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ = ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ = 1,000 ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು (ಸಣ್ಣ c). 1 Cal = 1 kcal = 4.184 kJ.
- ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುವುದುFix: ಪೆಟ್ರೋಲ್ 9.4 kWh/ಲೀಟರ್ ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಇಂಜಿನ್ಗಳು ಕೇವಲ 25-30% ದಕ್ಷವಾಗಿವೆ. ನಿಜವಾದ ಉಪಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಯು ~2.5 kWh/ಲೀಟರ್ ಆಗಿದೆ!
- ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಲ್ಲದೆ ಬ್ಯಾಟರಿ mAhFix: 10,000 mAh ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಲ್ಲದೆ ಏನೂ ಅಲ್ಲ! 3.7V ನಲ್ಲಿ: 10,000 mAh × 3.7V ÷ 1000 = 37 Wh.
- ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಲ್ಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡುವುದುFix: ವಿದ್ಯುತ್ ಬಿಲ್ಗಳು kWh (ಶಕ್ತಿ) ಗೆ ಶುಲ್ಕ ವಿಧಿಸುತ್ತವೆ, kW (ಶಕ್ತಿ) ಗೆ ಅಲ್ಲ. ನಿಮ್ಮ ದರವು ₹/kWh, ₹/kW ಅಲ್ಲ.
- ಶಕ್ತಿಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಯವನ್ನು ಮರೆಯುವುದುFix: ಶಕ್ತಿ × ಸಮಯ = ಶಕ್ತಿ. 1,500W ಹೀಟರ್ ಅನ್ನು 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಚಲಾಯಿಸುವುದು = 3 kWh, 1.5 kWh ಅಲ್ಲ!
ಪ್ರತಿ ಘಟಕವು ಎಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ
ಮನೆ ಮತ್ತು ಉಪಕರಣಗಳು
ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು kWh ನಲ್ಲಿ ಬಿಲ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ; ಶಕ್ತಿ × ಸಮಯದಿಂದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿ.
- ಎಲ್ಇಡಿ ಬಲ್ಬ್ 10 W × 5 ಗಂ ≈ 0.05 kWh
- ಒವನ್ 2 kW × 1 ಗಂ = 2 kWh
- ಮಾಸಿಕ ಬಿಲ್ ಎಲ್ಲಾ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುತ್ತದೆ
ಆಹಾರ ಮತ್ತು ಪೋಷಣೆ
ಲೇಬಲ್ಗಳ ಮೇಲಿನ ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು (kcal) ಮತ್ತು ಆಗಾಗ್ಗೆ kJ ನೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ.
- 1 kcal = 4.184 kJ
- ದೈನಂದಿನ ಸೇವನೆ ~2,000–2,500 kcal
- kcal ಮತ್ತು Cal (ಆಹಾರ) ಒಂದೇ
ತಾಪನ ಮತ್ತು ಇಂಧನಗಳು
BTU, ಥರ್ಮ್ಗಳು, ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಸಮಾನತೆಗಳು (BOE/TOE) HVAC ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
- 1 ಥರ್ಮ್ = 100,000 BTU
- ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ತೈಲವು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಮಾನತೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ
- kWh ↔ BTU ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ
ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ
- 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
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು
| ಇಂದ | ಗೆ | ಅಂಶ | ಉದಾಹರಣೆ |
|---|---|---|---|
| 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 |
ತ್ವರಿತ ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ತ್ವರಿತ ಉಲ್ಲೇಖ
ಉಪಕರಣದ ವೆಚ್ಚದ ತ್ವರಿತ ಗಣಿತ
ಶಕ್ತಿ (kWh) × ಪ್ರತಿ kWh ಬೆಲೆ
- ಉದಾಹರಣೆ: 2 kWh × ₹0.20 = ₹0.40
- 1,000 W × 3 ಗಂ = 3 kWh
ಬ್ಯಾಟರಿ ಚೀಟ್‑ಶೀಟ್
mAh × V ÷ 1000 ≈ Wh
- 10,000 mAh × 3.7 V ≈ 37 Wh
- Wh ÷ ಸಾಧನದ W ≈ ಚಾಲನಾ ಸಮಯ (ಗಂಟೆಗಳು)
CO₂ ತ್ವರಿತ ಗಣಿತ
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿ
- CO₂ = kWh × ಗ್ರಿಡ್ ತೀವ್ರತೆ
- ಉದಾಹರಣೆ: 5 kWh × 400 gCO₂/kWh = 2,000 g (2 kg)
- ಕಡಿಮೆ‑ಇಂಗಾಲದ ಗ್ರಿಡ್ (100 g/kWh) ಇದನ್ನು 75% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ
ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ತಪ್ಪುಗಳು
ಸಾಮಾನ್ಯ ಗೊಂದಲಗಳು
- kW ಶಕ್ತಿಯ ದರವಾಗಿದೆ; kWh ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ
- 2 kW ಹೀಟರ್ 3 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 6 kWh ಬಳಸುತ್ತದೆ
- ಬಿಲ್ಗಳು kWh ಬಳಸುತ್ತವೆ; ಉಪಕರಣದ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳು W/kW ತೋರಿಸುತ್ತವೆ
ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದವುಗಳ ಪ್ರೈಮರ್
ಸೌರ ಮತ್ತು ಪವನದ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು
ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದವುಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (kW) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಅದು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ (kWh) ಸಂಯೋಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಹವಾಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ; ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸರಾಸರಿಗಳು ಮುಖ್ಯ.
- ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಂಶ: ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಉತ್ಪಾದನೆಯ %
- ಛಾವಣಿಯ ಸೌರ: ~900–1,400 kWh/kW·ವರ್ಷ (ಸ್ಥಳವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ)
- ಪವನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಂದ್ರಗಳು: ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಂಶವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 25–45%
ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗಾವಣೆ
ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತವೆ.
- kWh ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು kW ಶಕ್ತಿಯು ಮುಖ್ಯ
- ರೌಂಡ್‑ಟ್ರಿಪ್ ದಕ್ಷತೆಯು < 100% (ನಷ್ಟಗಳು)
- ಬಳಕೆಯ ಸಮಯದ ಸುಂಕಗಳು ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸುತ್ತವೆ
ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಚೀಟ್‑ಶೀಟ್
| ಮೂಲ | ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ | ಪರಿಮಾಣದಿಂದ | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಪೆಟ್ರೋಲ್ | ~46 MJ/kg (~12.8 kWh/kg) | ~34 MJ/L (~9.4 kWh/L) | ಅಂದಾಜು; ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ |
| ಡೀಸೆಲ್ | ~45 MJ/kg | ~36 MJ/L | ಪೆಟ್ರೋಲ್ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ |
| ಜೆಟ್ ಇಂಧನ | ~43 MJ/kg | ~34 MJ/L | ಸೀಮೆಎಣ್ಣೆ ಶ್ರೇಣಿ |
| ಎಥೆನಾಲ್ | ~30 MJ/kg | ~24 MJ/L | ಪೆಟ್ರೋಲ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ |
| ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (700 ಬಾರ್) | ~120 MJ/kg | ~5–6 MJ/L | ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚು, ಪರಿಮಾಣದಿಂದ ಕಡಿಮೆ |
| ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ (STP) | ~55 MJ/kg | ~0.036 MJ/L | ಸಂಕುಚಿತ/LNG ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ |
| ಲಿ‑ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ | ~0.6–0.9 MJ/kg (160–250 Wh/kg) | ~1.4–2.5 MJ/L | ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ |
| ಸೀಸ‑ಆಮ್ಲ ಬ್ಯಾಟರಿ | ~0.11–0.18 MJ/kg | ~0.3–0.5 MJ/L | ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಅಗ್ಗ |
| ಮರ (ಒಣ) | ~16 MJ/kg | ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ | ಜಾತಿ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ |
ಮಾಪಕಗಳಾದ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಯ ಹೋಲಿಕೆ
| ಅನ್ವಯ | ಜೂಲ್ಗಳು (J) | kWh | kcal | BTU |
|---|---|---|---|---|
| ಏಕ ಫೋಟಾನ್ (ಕಾಣುವ) | ~3×10⁻¹⁹ | ~10⁻²² | ~7×10⁻²⁰ | ~3×10⁻²² |
| ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ | 1.6×10⁻¹⁹ | 4.5×10⁻²³ | 3.8×10⁻²⁰ | 1.5×10⁻²² |
| ಇರುವೆ ಧಾನ್ಯವನ್ನು ಎತ್ತುತ್ತಿದೆ | ~10⁻⁶ | ~10⁻⁹ | ~2×10⁻⁷ | ~10⁻⁹ |
| AA ಬ್ಯಾಟರಿ | 9,360 | 0.0026 | 2.2 | 8.9 |
| ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ ಚಾರ್ಜ್ | 50,000 | 0.014 | 12 | 47 |
| ಬ್ರೆಡ್ನ ತುಂಡು | 335,000 | 0.093 | 80 | 318 |
| ಪೂರ್ಣ ಊಟ | 2,500,000 | 0.69 | 600 | 2,370 |
| ಬಿಸಿ ನೀರಿನ ಸ್ನಾನ (10 ನಿಮಿಷ) | 5.4 MJ | 1.5 | 1,290 | 5,120 |
| ದೈನಂದಿನ ಆಹಾರ ಸೇವನೆ | 10 MJ | 2.8 | 2,400 | 9,480 |
| ಒಂದು ಲೀಟರ್ ಪೆಟ್ರೋಲ್ | 34 MJ | 9.4 | 8,120 | 32,200 |
| ಟೆಸ್ಲಾ ಬ್ಯಾಟರಿ (60 kWh) | 216 MJ | 60 | 51,600 | 205,000 |
| ಮಿಂಚು | 1-5 GJ | 300-1,400 | 240k-1.2M | 950k-4.7M |
| ಒಂದು ಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ | 4.184 GJ | 1,162 | 1,000,000 | 3.97M |
| ಹಿರೋಶಿಮಾ ಬಾಂಬ್ | 63 TJ | 17.5M | 15 ಬಿಲಿಯನ್ | 60 ಬಿಲಿಯನ್ |
ದೈನಂದಿನ ಮಾನದಂಡಗಳು
| ವಸ್ತು | ವಿಶಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|
| ಫೋನ್ ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜ್ | ~10–15 Wh | ~36–54 kJ |
| ಲ್ಯಾಪ್ಟಾಪ್ ಬ್ಯಾಟರಿ | ~50–100 Wh | ~0.18–0.36 MJ |
| 1 ಬ್ರೆಡ್ನ ತುಂಡು | ~70–100 kcal | ~290–420 kJ |
| ಬಿಸಿ ನೀರಿನ ಸ್ನಾನ (10 ನಿಮಿಷ) | ~1–2 kWh | ಶಕ್ತಿ × ಸಮಯ |
| ಸ್ಪೇಸ್ ಹೀಟರ್ (1 ಗಂಟೆ) | 1–2 kWh | ಶಕ್ತಿ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಮೂಲಕ |
| ಪೆಟ್ರೋಲ್ (1 L) | ~34 MJ | ಕಡಿಮೆ ತಾಪನ ಮೌಲ್ಯ (ಅಂದಾಜು.) |
ಅದ್ಭುತ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗತಿಗಳು
ಇವಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು ಮನೆ
60 kWh ಟೆಸ್ಲಾ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮನೆಯು 2-3 ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವಷ್ಟೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ — ನಿಮ್ಮ ಕಾರಿನಲ್ಲಿ 3 ದಿನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಸಾಗಿಸುವುದನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ!
ನಿಗೂಢ ಥರ್ಮ್
ಒಂದು ಥರ್ಮ್ 100,000 BTU (29.3 kWh). ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಬಿಲ್ಗಳು ಥರ್ಮ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ '50 ಥರ್ಮ್ಗಳು' ಎಂದು ಹೇಳುವುದು '5 ಮಿಲಿಯನ್ BTU' ಗಿಂತ ಸುಲಭ!
ಕ್ಯಾಲೊರಿ ದೊಡ್ಡಕ್ಷರದ ತಂತ್ರ
ಆಹಾರ ಲೇಬಲ್ಗಳು 'ಕ್ಯಾಲೊರಿ' (ದೊಡ್ಡ C) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಅದು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ! ಆದ್ದರಿಂದ ಆ 200 Cal ಕುಕೀ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ 200,000 ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು (ಸಣ್ಣ c).
ಪೆಟ್ರೋಲ್ನ ಕೊಳಕು ರಹಸ್ಯ
1 ಲೀಟರ್ ಗ್ಯಾಸ್ನಲ್ಲಿ 9.4 kWh ಶಕ್ತಿಯಿದೆ, ಆದರೆ ಇಂಜಿನ್ಗಳು 70% ಅನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ವ್ಯರ್ಥ ಮಾಡುತ್ತವೆ! ಕೇವಲ ~2.5 kWh ಮಾತ್ರ ನಿಮ್ಮ ಕಾರನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇವಿಗಳು ಕೇವಲ ~10-15% ವ್ಯರ್ಥ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
1 kWh ಮಾನದಂಡ
1 kWh ಹೀಗೆ ಮಾಡಬಹುದು: 100W ಬಲ್ಬ್ ಅನ್ನು 10 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಚಾಲನೆ ಮಾಡಬಹುದು, 100 ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು, 140 ಬ್ರೆಡ್ನ ತುಂಡುಗಳನ್ನು ಟೋಸ್ಟ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಅಥವಾ ನಿಮ್ಮ ಫ್ರಿಜ್ ಅನ್ನು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿಡಬಹುದು!
ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಜಿಕ್
ಇವಿಗಳು ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೋಟಾರ್ ಅನ್ನು ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ 15-25% ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಅದು ವ್ಯರ್ಥವಾದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉಚಿತ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ!
E=mc² ಮನಸ್ಸನ್ನು ಸ್ಫೋಟಿಸುತ್ತದೆ
ನಿಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಎಲ್ಲಾ ನಗರಗಳನ್ನು ಒಂದು ವಾರ ಕಾಲ ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ಬೇಕಾದಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ (E=mc²) ಇದೆ! ಆದರೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
ರಾಕೆಟ್ ಇಂಧನ ಮತ್ತು ಆಹಾರ
ಪೌಂಡ್-ಗೆ-ಪೌಂಡ್, ರಾಕೆಟ್ ಇಂಧನವು ಚಾಕೊಲೇಟ್ಗಿಂತ 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದರೆ ನೀವು ರಾಕೆಟ್ ಇಂಧನವನ್ನು ತಿನ್ನಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ — ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿ ≠ ಚಯಾಪಚಯ ಶಕ್ತಿ!
ದಾಖಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಅತಿರೇಕಗಳು
| ದಾಖಲೆ | ಶಕ್ತಿ | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|
| ದೈನಂದಿನ ಗೃಹಬಳಕೆ | ~10–30 kWh | ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಉಪಕರಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ |
| ಮಿಂಚು | ~1–10 GJ | ಅತ್ಯಂತ ಚಂಚಲ |
| 1 ಮೆಗಾಟನ್ TNT | 4.184 PJ | ಸ್ಫೋಟಕ ಸಮಾನತೆ |
ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವೇಷಣೆ: ಪ್ರಾಚೀನ ಅಗ್ನಿಯಿಂದ ಆಧುನಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದವರೆಗೆ
ಪ್ರಾಚೀನ ಶಕ್ತಿ: ಅಗ್ನಿ, ಆಹಾರ ಮತ್ತು ಸ್ನಾಯು ಶಕ್ತಿ
ಸಾವಿರಾರು ವರ್ಷಗಳಿಂದ, ಮಾನವರು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅದರ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಿದ್ದರು: ಬೆಂಕಿಯಿಂದ ಉಷ್ಣತೆ, ಆಹಾರದಿಂದ ಶಕ್ತಿ, ಮತ್ತು ನೀರು ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿ. ಶಕ್ತಿಯು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಿಲ್ಲದ ಒಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಾಸ್ತವತೆಯಾಗಿತ್ತು.
- **ಬೆಂಕಿಯ ಪಾಂಡಿತ್ಯ** (~400,000 BCE) - ಮಾನವರು ಶಾಖ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿಗಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ
- **ನೀರಿನ ಚಕ್ರಗಳು** (~300 BCE) - ಗ್ರೀಕರು ಮತ್ತು ರೋಮನ್ನರು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತಾರೆ
- **ಗಾಳಿಯಂತ್ರಗಳು** (~600 CE) - ಪರ್ಷಿಯನ್ನರು ಧಾನ್ಯವನ್ನು ಬೀಸಲು ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತಾರೆ
- **ಪೋಷಣೆಯ ತಿಳುವಳಿಕೆ** (ಪ್ರಾಚೀನತೆ) - ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಗಾಗಿ 'ಇಂಧನ'ವಾಗಿ ಆಹಾರ, ಆದರೂ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ತಿಳಿದಿರಲಿಲ್ಲ
ಈ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳು ಯಾವುದೇ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕಿಂತ ಸಾವಿರಾರು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದಿನವು. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನುಭವದಿಂದ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿತ್ತು, ಸಮೀಕರಣಗಳಿಂದಲ್ಲ.
ಯಾಂತ್ರಿಕ ಯುಗ: ಉಗಿ, ಕೆಲಸ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆ (1600-1850)
ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಯು ಶಾಖವು ಕೆಲಸವಾಗಿ ಹೇಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಬಗ್ಗೆ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬಯಸಿತು. ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಇಂಜಿನ್ಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅಳೆದರು, ಇದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಜನ್ಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.
- **ಜೇಮ್ಸ್ ವ್ಯಾಟ್ನ ಉಗಿ ಇಂಜಿನ್ ಸುಧಾರಣೆಗಳು** (1769) - ಕೆಲಸದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿತು, ಅಶ್ವಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿತು
- **ಸಾದಿ ಕಾರ್ನೋಟ್ನ ಶಾಖ ಇಂಜಿನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ** (1824) - ಶಾಖವನ್ನು ಕೆಲಸವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಲ್ಲಿ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು
- **ಜೂಲಿಯಸ್ ವಾನ್ ಮೇಯರ್** (1842) - ಶಾಖದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು: ಶಾಖ ಮತ್ತು ಕೆಲಸವು ಪರಸ್ಪರ ಬದಲಾಯಿಸಬಲ್ಲವು
- **ಜೇಮ್ಸ್ ಜೂಲ್ನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು** (1843-1850) - ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಿತು: 1 ಕ್ಯಾಲೊರಿ = 4.184 ಜೂಲ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸ
ಜೂಲ್ನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದವು: ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸ, ಶಾಖ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಒಂದೇ ವಸ್ತುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಗಳಾಗಿವೆ.
ಏಕೀಕೃತ ಶಕ್ತಿ: ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ರೂಪಗಳು (1850-1900)
19ನೇ ಶತಮಾನವು ವಿಭಿನ್ನ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿತು: ಶಕ್ತಿಯು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ರೂಪಗಳ ನಡುವೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಎಂದಿಗೂ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ನಾಶವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
- **ಹರ್ಮನ್ ವಾನ್ ಹೆಲ್ಮ್ಹೋಲ್ಟ್ಜ್** (1847) - ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಔಪಚಾರಿಕಗೊಳಿಸಿತು
- **ರುಡಾಲ್ಫ್ ಕ್ಲಾಸಿಯಸ್** (1850ರ ದಶಕ) - ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿತು, ಶಕ್ತಿಯ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿತು
- **ಜೇಮ್ಸ್ ಕ್ಲರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್** (1865) - ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯತೆಯನ್ನು ಏಕೀಕರಿಸಿತು, ಬೆಳಕು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿತು
- **ಲುಡ್ವಿಗ್ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್** (1877) - ಅಂಕಿಅಂಶೀಯ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಮಾಣು ಚಲನೆಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿತು
1900ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೇಂದ್ರ ಕರೆನ್ಸಿಯಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಯಿತು—ಎಲ್ಲಾ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುವ ಆದರೆ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುವ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಯುಗ: E=mc² ಮತ್ತು ಉಪ-ಪರಮಾಣು ಮಾಪಕಗಳು (1900-1945)
20ನೇ ಶತಮಾನವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅತಿರೇಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು: ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ ಸಮಾನತೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್.
- **ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್** (1900) - ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕ್ವಾಂಟೀಕರಿಸಿತು: E = hν (ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ)
- **ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ನ E=mc²** (1905) - ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯು ಸಮಾನವಾಗಿವೆ; ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ = ಅಗಾಧ ಶಕ್ತಿ
- **ನೀಲ್ಸ್ ಬೋರ್** (1913) - ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು ವರ್ಣಪಟಲದ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತವೆ; eV ನೈಸರ್ಗಿಕ ಘಟಕವಾಗುತ್ತದೆ
- **ಎನ್ರಿಕೊ ಫರ್ಮಿ** (1942) - ಮೊದಲ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಮಾಣು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು MeV-ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ
- **ಮ್ಯಾನ್ಹ್ಯಾಟನ್ ಯೋಜನೆ** (1945) - ಟ್ರಿನಿಟಿ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ~22 ಕಿಲೋಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು (~90 TJ) ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ
ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯು E=mc² ಅನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿತು: ವಿದಳನವು 0.1% ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ—ರಾಸಾಯನಿಕ ಇಂಧನಗಳಿಗಿಂತ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಆಧುನಿಕ ಶಕ್ತಿ ಭೂದೃಶ್ಯ (1950-ಪ್ರಸ್ತುತ)
ಯುದ್ಧಾನಂತರದ ಸಮಾಜವು ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಳು, ಆಹಾರ ಮತ್ತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿತು, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋರಾಡಿತು.
- **ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆಯ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ** - ಜಾಗತಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಳು ಬಿಲ್ಲಿಂಗ್ಗಾಗಿ kWh ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ
- **ಕ್ಯಾಲೊರಿ ಲೇಬಲಿಂಗ್** (1960-90ರ ದಶಕ) - ಆಹಾರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ; FDA ಪೋಷಣೆಯ ಸತ್ಯಗಳನ್ನು ಕಡ್ಡಾಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ (1990)
- **ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕ್ರಾಂತಿ** (1970-2020ರ ದಶಕ) - ಸೌರ ಫಲಕದ ದಕ್ಷತೆಯು <10% ರಿಂದ >20% ಕ್ಕೆ ಏರುತ್ತದೆ
- **ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು** (1991-ಪ್ರಸ್ತುತ) - ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ~100 ರಿಂದ 250+ Wh/kg ಕ್ಕೆ ಏರುತ್ತದೆ
- **ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಗ್ರಿಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆ** (2010ರ ದಶಕ) - ನೈಜ-ಸಮಯದ ಶಕ್ತಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್-ಪ್ರಮಾಣದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು
ಹವಾಮಾನ ಯುಗ: ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಡಿಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್
21ನೇ ಶತಮಾನವು ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಸರ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ. ಗಮನವು ಕೇವಲ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರಿಂದ ಸ್ವಚ್ಛ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ದಕ್ಷವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವತ್ತ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
- **ಇಂಗಾಲದ ತೀವ್ರತೆ** - ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು 400-1000 ಗ್ರಾಂ CO₂/kWh ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ; ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದವುಗಳು ಜೀವನಚಕ್ರದಲ್ಲಿ <50 ಗ್ರಾಂ CO₂/kWh ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ
- **ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಅಂತರಗಳು** - ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ~0.5 MJ/kg ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಪೆಟ್ರೋಲ್ 46 MJ/kg; ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಆತಂಕವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ
- **ಗ್ರಿಡ್ ಏಕೀಕರಣ** - ಬದಲಾಗುವ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದವುಗಳಿಗೆ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಬೇಡಿಕೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ
- **ದಕ್ಷತೆಯ ಕಡ್ಡಾಯಗಳು** - ಎಲ್ಇಡಿಗಳು (100 lm/W) ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶಮಾನ (15 lm/W); ಶಾಖ ಪಂಪ್ಗಳು (COP > 3) ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧಕ ತಾಪನ
ನಿವ್ವಳ-ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಆ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ—ಸಂಪೂರ್ಣ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕೂಲಂಕುಷ ಪರೀಕ್ಷೆ.
ಶಕ್ತಿ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಮೈಲಿಗಲ್ಲುಗಳು
ಶಕ್ತಿಯ ಮಾಪಕ: ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪಿಸುಮಾತುಗಳಿಂದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಸ್ಫೋಟಗಳವರೆಗೆ
ಶಕ್ತಿಯು ಅಗ್ರಾಹ್ಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಏಕ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಂದ ಸೂಪರ್ನೋವಾಗಳವರೆಗೆ. ಈ ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ದೈನಂದಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಂದರ್ಭೋಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ (10⁻¹⁹ ರಿಂದ 10⁻¹⁵ J)
Typical units: eV ರಿಂದ meV
- **ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿಗೆ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ** (ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶ) - ~0.04 eV (~6×10⁻²¹ J)
- **ಕಾಣುವ ಫೋಟಾನ್** - 1.8-3.1 eV (ಕೆಂಪು ರಿಂದ ನೇರಳೆ ಬೆಳಕು)
- **ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧವನ್ನು ಮುರಿಯುವುದು** - 1-10 eV (ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧಗಳು)
- **ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫೋಟಾನ್** - 1-100 keV
ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಮಾಪಕ (1 mJ ರಿಂದ 1 MJ)
Typical units: mJ, J, kJ
- **ಹಾರುವ ಸೊಳ್ಳೆ** - ~0.1 mJ
- **AA ಬ್ಯಾಟರಿ ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜ್** - ~10 kJ (2.7 Wh)
- **ಕ್ಯಾಂಡಿ ಬಾರ್** - ~1 MJ (240 kcal)
- **ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮಾನವ (1 ಗಂಟೆ)** - ~300 kJ (75 kcal ಚಯಾಪಚಯ ದರ)
- **ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ** - ~50 kJ (14 Wh)
- **ಕೈ ಗ್ರೆನೇಡ್** - ~400 kJ
ಮನೆ ಮತ್ತು ವಾಹನ (1 MJ ರಿಂದ 1 GJ)
Typical units: MJ, kWh
- **ಬಿಸಿ ನೀರಿನ ಸ್ನಾನ (10 ನಿಮಿಷ)** - 4-7 MJ (1-2 kWh)
- **ದೈನಂದಿನ ಆಹಾರ ಸೇವನೆ** - ~10 MJ (2,400 kcal)
- **ಒಂದು ಲೀಟರ್ ಪೆಟ್ರೋಲ್** - 34 MJ (9.4 kWh)
- **ಟೆಸ್ಲಾ ಮಾಡೆಲ್ 3 ಬ್ಯಾಟರಿ** - ~216 GJ (60 kWh)
- **ದೈನಂದಿನ ಗೃಹಬಳಕೆ** - 36-108 MJ (10-30 kWh)
- **ಒಂದು ಗ್ಯಾಲನ್ ಗ್ಯಾಸ್** - ~132 MJ (36.6 kWh)
ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ಪುರಸಭೆ (1 GJ ರಿಂದ 1 TJ)
Typical units: GJ, MWh
- **ಮಿಂಚು** - 1-10 GJ (ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ)
- **ಸಣ್ಣ ಕಾರು ಅಪಘಾತ (60 mph)** - ~1 GJ (ಚಲನ ಶಕ್ತಿ)
- **ಒಂದು ಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ** - 4.184 GJ
- **ಜೆಟ್ ಇಂಧನ (1 ಟನ್)** - ~43 GJ
- **ನಗರದ ಬ್ಲಾಕ್ನ ದೈನಂದಿನ ವಿದ್ಯುತ್** - ~100-500 GJ
ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಘಟನೆಗಳು (1 TJ ರಿಂದ 1 PJ)
Typical units: TJ, GWh
- **ಒಂದು ಕಿಲೋಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ** - 4.184 TJ (ಹಿರೋಶಿಮಾ: ~63 TJ)
- **ಸಣ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ದೈನಂದಿನ ಉತ್ಪಾದನೆ** - ~10 TJ (100 MW ಸ್ಥಾವರ)
- **ದೊಡ್ಡ ಪವನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಂದ್ರದ ವಾರ್ಷಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆ** - ~1-5 PJ
- **ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ಉಡಾವಣೆ** - ~18 TJ (ಇಂಧನ ಶಕ್ತಿ)
ನಾಗರಿಕತೆ ಮತ್ತು ಭೂಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ (1 PJ ರಿಂದ 1 EJ)
Typical units: PJ, TWh
- **ಮೆಗಾಟನ್ ಪರಮಾಣು ಶಸ್ತ್ರಾಸ್ತ್ರ** - 4,184 PJ (ತ್ಸಾರ್ ಬೊಂಬಾ: ~210 PJ)
- **ದೊಡ್ಡ ಭೂಕಂಪ (ತೀವ್ರತೆ 7)** - ~32 PJ
- **ಚಂಡಮಾರುತ (ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿ)** - ~600 PJ/ದಿನ (ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವಾಗಿ)
- **ಹೂವರ್ ಅಣೆಕಟ್ಟಿನ ವಾರ್ಷಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆ** - ~15 PJ (4 TWh)
- **ಸಣ್ಣ ದೇಶದ ವಾರ್ಷಿಕ ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆ** - ~100-1,000 PJ
ಗ್ರಹ ಮತ್ತು ನಕ್ಷತ್ರ (1 EJ ರಿಂದ 10⁴⁴ J)
Typical units: EJ, ZJ, ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೂ ಮೀರಿದ
- **ಯುಎಸ್ಎ ವಾರ್ಷಿಕ ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆ** - ~100 EJ (~28,000 TWh)
- **ಜಾಗತಿಕ ವಾರ್ಷಿಕ ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆ** - ~600 EJ (2020)
- **ಕ್ರಾಕಟೋವಾ ಸ್ಫೋಟ (1883)** - ~840 PJ
- **ಚಿಕ್ಸುಲುಬ್ ಕ್ಷುದ್ರಗ್ರಹದ ಪ್ರಭಾವ** - ~4×10²³ J (100 ಮಿಲಿಯನ್ ಮೆಗಾಟನ್ಗಳು)
- **ಸೂರ್ಯನ ದೈನಂದಿನ ಉತ್ಪಾದನೆ** - ~3.3×10³¹ J
- **ಸೂಪರ್ನೋವಾ (ಪ್ರಕಾರ Ia)** - ~10⁴⁴ J (foe)
ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕ್ರಿಯೆ—ನಿಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿಗೆ ತಾಗುವ ಫೋಟಾನ್ನಿಂದ ಹಿಡಿದು ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುವ ನಕ್ಷತ್ರದವರೆಗೆ—ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ. ನಾವು ಒಂದು ಕಿರಿದಾದ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ: ಮೆಗಾಜೂಲ್ಗಳಿಂದ ಗಿಗಾಜೂಲ್ಗಳವರೆಗೆ.
ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ: ಡೊಮೇನ್ಗಳಲ್ಲಿ ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಅನ್ವಯಗಳು
ಪೋಷಣೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ
ಆಹಾರ ಲೇಬಲ್ಗಳು ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳಲ್ಲಿ (kcal) ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಟ್ಟಿಮಾಡುತ್ತವೆ. ನಿಮ್ಮ ದೇಹವು ಇದನ್ನು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ ATP ಆಗಿ ~25% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
- **ಮೂಲ ಚಯಾಪಚಯ ದರ** - ಜೀವಂತವಾಗಿರಲು ~1,500-2,000 kcal/ದಿನ (6-8 MJ)
- **ಮ್ಯಾರಥಾನ್ ಓಟ** - 3-4 ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ~2,600 kcal (~11 MJ) ಸುಡುತ್ತದೆ
- **ಚಾಕೊಲೇಟ್ ಬಾರ್** - ~250 kcal 60W ಲ್ಯಾಪ್ಟಾಪ್ ಅನ್ನು ~4.5 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಚಾಲನೆ ಮಾಡಬಹುದು (100% ದಕ್ಷವಾಗಿದ್ದರೆ)
- **ಡಯಟ್ ಗಣಿತ** - 1 ಪೌಂಡ್ ಕೊಬ್ಬು = ~3,500 kcal ಕೊರತೆ; 500 kcal/ದಿನ ಕೊರತೆ = 1 ಪೌಂಡ್/ವಾರ
ಮನೆಯ ಶಕ್ತಿ ನಿರ್ವಹಣೆ
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಿಲ್ಗಳು kWh ಗೆ ಶುಲ್ಕ ವಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಉಪಕರಣಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಹೆಜ್ಜೆಗುರುತನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
- **ಎಲ್ಇಡಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶಮಾನ** - 10W ಎಲ್ಇಡಿ = 60W ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಬೆಳಕು; 50W × 5 ಗಂಟೆ/ದಿನ = 0.25 kWh/ದಿನ = ₹9/ತಿಂಗಳು ಉಳಿತಾಯ
- **ಫ್ಯಾಂಟಮ್ ಲೋಡ್ಗಳು** - ಸ್ಟ್ಯಾಂಡ್ಬೈನಲ್ಲಿರುವ ಸಾಧನಗಳು ಮನೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ~5-10% ಅನ್ನು ವ್ಯರ್ಥ ಮಾಡುತ್ತವೆ (~1 kWh/ದಿನ)
- **ಶಾಖ ಪಂಪ್ಗಳು** - 1 kWh ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸಿ 3-4 kWh ಶಾಖವನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತವೆ (COP > 3); ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಹೀಟರ್ಗಳು 1:1
- **ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್** - 60 kWh ಬ್ಯಾಟರಿ ₹0.15/kWh ನಲ್ಲಿ = ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜ್ಗೆ ₹9 (ಬೆಂಕಿ ಪೆಟ್ರೋಲ್ ಸಮಾನಕ್ಕೆ ₹40)
ಸಾರಿಗೆ ಮತ್ತು ವಾಹನಗಳು
ವಾಹನಗಳು ಇಂಧನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹ ನಷ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಇವಿಗಳು ಆಂತರಿಕ ದಹನ ಇಂಜಿನ್ಗಳಿಗಿಂತ 3 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ದಕ್ಷವಾಗಿವೆ.
- **ಪೆಟ್ರೋಲ್ ಕಾರ್** - 30% ದಕ್ಷ; 1 ಗ್ಯಾಲನ್ (132 MJ) → 40 MJ ಉಪಯುಕ್ತ ಕೆಲಸ, 92 MJ ಶಾಖ
- **ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್** - 85% ದಕ್ಷ; 20 kWh (72 MJ) → 61 MJ ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ, 11 MJ ನಷ್ಟಗಳು
- **ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್** - ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ 10-25% ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಮರಳಿ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ
- **ಏರೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್** - ವೇಗವನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವು ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (P ∝ v³)
ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆ
ಭಾರೀ ಉದ್ಯಮವು ಜಾಗತಿಕ ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆಯ ~30% ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶಾಖದ ಚೇತರಿಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
- **ಉಕ್ಕಿನ ಉತ್ಪಾದನೆ** - ~20 GJ ಪ್ರತಿ ಟನ್ಗೆ (5,500 kWh); ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಪ ಕುಲುಮೆಗಳು ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ
- **ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕರಗಿಸುವಿಕೆ** - ~45-55 GJ ಪ್ರತಿ ಟನ್ಗೆ; ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಮರುಬಳಕೆಯು 95% ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸುತ್ತದೆ
- **ಡೇಟಾ ಕೇಂದ್ರಗಳು** - ಜಾಗತಿಕವಾಗಿ ~200 TWh/ವರ್ಷ (2020); PUE (ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆ) ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ
- **ಸಿಮೆಂಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆ** - ~3-4 GJ ಪ್ರತಿ ಟನ್ಗೆ; ಜಾಗತಿಕ CO₂ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ 8% ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ
ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು
ಸೌರ, ಪವನ, ಮತ್ತು ಜಲವು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಂಶ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಂತರವು ನಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
- **ಸೌರ ಫಲಕ** - ~20% ದಕ್ಷತೆ; 1 m² ~1 kW ಗರಿಷ್ಠ ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ → 200W × 5 ಸೂರ್ಯ-ಗಂಟೆ/ದಿನ = 1 kWh/ದಿನ
- **ಪವನ ಟರ್ಬೈನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಂಶ** - 25-45%; 2 MW ಟರ್ಬೈನ್ × 35% CF = 6,100 MWh/ವರ್ಷ
- **ಜಲವಿದ್ಯುತ್** - 85-90% ದಕ್ಷ; 1 m³/s 100m ನಿಂದ ಬೀಳುವ ≈ 1 MW
- **ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ರೌಂಡ್-ಟ್ರಿಪ್** - 85-95% ದಕ್ಷ; ಚಾರ್ಜ್/ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಾಖವಾಗಿ ನಷ್ಟಗಳು
ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮತ್ತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನ್ವಯಗಳು
ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಲೇಸರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದವರೆಗೆ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಶಕ್ತಿಯ ಅತಿರೇಕಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
- **ಲಾರ್ಜ್ ಹ್ಯಾಡ್ರಾನ್ ಕೊಲೈಡರ್** - ಕಿರಣದಲ್ಲಿ 362 MJ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ; 13 TeV ನಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಘರ್ಷಣೆಗಳು
- **ಲೇಸರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ** - NIF ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ~2 MJ ಅನ್ನು ತಲುಪಿಸುತ್ತದೆ; 2022 ರಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು (~3 MJ ಔಟ್)
- **ವೈದ್ಯಕೀಯ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳು** - ಸೈಕ್ಲೋಟ್ರಾನ್ಗಳು PET ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು 10-20 MeV ಗೆ ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ
- **ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳು** - ಪತ್ತೆಯಾದ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಶಕ್ತಿಯ ಕಣ: ~3×10²⁰ eV (ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ನಲ್ಲಿ ~50 J!)
ಘಟಕಗಳ ಕ್ಯಾಟಲಾಗ್
ಮೆಟ್ರಿಕ್ (SI)
| ಘಟಕ | ಚಿಹ್ನೆ | ಜೂಲ್ಗಳು | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಜೌಲ್ | J | 1 | ಶಕ್ತಿಯ SI ಮೂಲ ಘಟಕ. |
| ಕಿಲೋಜೌಲ್ | kJ | 1,000 | 1,000 J; ಪೋಷಣೆಗೆ ಉಪಯುಕ್ತ. |
| ಮೆಗಾಜೌಲ್ | MJ | 1,000,000 | 1,000,000 J; ಉಪಕರಣ/ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮಾಪಕ. |
| ಗಿಗಾಜೌಲ್ | GJ | 1.000e+9 | 1,000 MJ; ದೊಡ್ಡ ಕೈಗಾರಿಕಾ/ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್. |
| ಮೈಕ್ರೋಜೌಲ್ | µJ | 0.000001 | ಮೈಕ್ರೋಜೂಲ್; ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ನಾಡಿಗಳು. |
| ಮಿಲಿಜೌಲ್ | mJ | 0.001 | ಮಿಲಿಜೂಲ್; ಸಣ್ಣ ನಾಡಿಗಳು. |
| ನ್ಯಾನೊಜೌಲ್ | nJ | 0.000000001 | ನ್ಯಾನೋಜೂಲ್; ಸೂಕ್ಷ್ಮ‑ಶಕ್ತಿ ಘಟನೆಗಳು. |
| ಟೆರಾಜೌಲ್ | TJ | 1.000e+12 | 1,000 GJ; ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ಬಿಡುಗಡೆಗಳು. |
ಇಂಪೀರಿಯಲ್ / ಯುಎಸ್
| ಘಟಕ | ಚಿಹ್ನೆ | ಜೂಲ್ಗಳು | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಥರ್ಮಲ್ ಯುನಿಟ್ | BTU | 1,055.06 | ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಥರ್ಮಲ್ ಯೂನಿಟ್; HVAC ಮತ್ತು ತಾಪನ. |
| BTU (IT) | BTU(IT) | 1,055.06 | IT BTU ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ (≈ BTU ನಂತೆಯೇ). |
| BTU (ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್) | BTU(th) | 1,054.35 | ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ BTU ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ. |
| ಫುಟ್-ಪೌಂಡ್ ಫೋರ್ಸ್ | ft·lbf | 1.35582 | ಅಡಿ‑ಪೌಂಡ್ ಬಲ; ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸ. |
| ಇಂಚು-ಪೌಂಡ್ ಫೋರ್ಸ್ | in·lbf | 0.112985 | ಇಂಚು‑ಪೌಂಡ್ ಬಲ; ಟಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಕೆಲಸ. |
| ಮಿಲಿಯನ್ BTU | MBTU | 1.055e+9 | ಮಿಲಿಯನ್ BTU; ಶಕ್ತಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳು. |
| ಕ್ವಾಡ್ | quad | 1.055e+18 | 10¹⁵ BTU; ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಶಕ್ತಿ ಮಾಪಕಗಳು. |
| ಥರ್ಮ್ | thm | 105,506,000 | ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಬಿಲ್ಲಿಂಗ್; 100,000 BTU. |
ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು
| ಘಟಕ | ಚಿಹ್ನೆ | ಜೂಲ್ಗಳು | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಕ್ಯಾಲೊರಿ | cal | 4.184 | ಸಣ್ಣ ಕ್ಯಾಲೊರಿ; 4.184 J. |
| ಕ್ಯಾಲೊರಿ (ಆಹಾರ) | Cal | 4,184 | ಆಹಾರ ಲೇಬಲ್ ‘ಕ್ಯಾಲೊರಿ’ (kcal). |
| ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ | kcal | 4,184 | ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ; ಆಹಾರ ಕ್ಯಾಲೊರಿ. |
| ಕ್ಯಾಲೊರಿ (15°C) | cal₁₅ | 4.1855 | 15°C ನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲೊರಿ. |
| ಕ್ಯಾಲೊರಿ (20°C) | cal₂₀ | 4.182 | 20°C ನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲೊರಿ. |
| ಕ್ಯಾಲೊರಿ (IT) | cal(IT) | 4.1868 | IT ಕ್ಯಾಲೊರಿ (≈4.1868 J). |
| ಕ್ಯಾಲೊರಿ (ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್) | cal(th) | 4.184 | ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕ್ಯಾಲೊರಿ (4.184 J). |
ವಿದ್ಯುತ್
| ಘಟಕ | ಚಿಹ್ನೆ | ಜೂಲ್ಗಳು | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆ | kWh | 3,600,000 | ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್‑ಗಂಟೆ; ಉಪಯುಕ್ತತೆ ಬಿಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇವಿಗಳು. |
| ವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆ | Wh | 3,600 | ವ್ಯಾಟ್‑ಗಂಟೆ; ಉಪಕರಣದ ಶಕ್ತಿ. |
| ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ | eV | 1.602e-19 | ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್; ಕಣ/ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಗಳು. |
| ಗಿಗಾಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ | GeV | 1.602e-10 | ಗಿಗಾಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್; ಉನ್ನತ‑ಶಕ್ತಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ. |
| ಗಿಗಾವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆ | GWh | 3.600e+12 | ಗಿಗಾವ್ಯಾಟ್‑ಗಂಟೆ; ಗ್ರಿಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಾವರಗಳು. |
| ಕಿಲೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ | keV | 1.602e-16 | ಕಿಲೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್; ಎಕ್ಸ್‑ಕಿರಣಗಳು. |
| ಮೆಗಾಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ | MeV | 1.602e-13 | ಮೆಗಾಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್; ಪರಮಾಣು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ. |
| ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆ | MWh | 3.600e+9 | ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್‑ಗಂಟೆ; ದೊಡ್ಡ ಸೌಲಭ್ಯಗಳು. |
ಪರಮಾಣು / ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್
| ಘಟಕ | ಚಿಹ್ನೆ | ಜೂಲ್ಗಳು | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಪರಮಾಣು ರಾಶಿ ಘಟಕ | u | 1.492e-10 | 1 u ನ ಶಕ್ತಿ ಸಮಾನತೆ (E=mc² ಮೂಲಕ). |
| ಹಾರ್ಟ್ರೀ ಶಕ್ತಿ | Eₕ | 4.360e-18 | ಹಾರ್ಟ್ರೀ ಶಕ್ತಿ (ಕ್ವಾಂಟಮ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ). |
| ಕಿಲೋಟನ್ TNT | ktTNT | 4.184e+12 | ಕಿಲೋಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ; ದೊಡ್ಡ ಸ್ಫೋಟದ ಶಕ್ತಿ. |
| ಮೆಗಾಟನ್ TNT | MtTNT | 4.184e+15 | ಮೆಗಾಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ; ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ಸ್ಫೋಟದ ಶಕ್ತಿ. |
| ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ | Ry | 2.180e-18 | ರಿಡ್ಬರ್ಗ್ ಶಕ್ತಿ; ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ. |
| ಟನ್ TNT | tTNT | 4.184e+9 | ಟನ್ ಟಿಎನ್ಟಿ; ಸ್ಫೋಟಕ ಸಮಾನತೆ. |
ವೈಜ್ಞಾನಿಕ
| ಘಟಕ | ಚಿಹ್ನೆ | ಜೂಲ್ಗಳು | ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು |
|---|---|---|---|
| ಬ್ಯಾರೆಲ್ ತೈಲ ಸಮಾನ | BOE | 6.120e+9 | ಬ್ಯಾರೆಲ್ ಆಫ್ ಆಯಿಲ್ ಈಕ್ವಿವಲೆಂಟ್ ~6.12 GJ (ಅಂದಾಜು). |
| ಘನ ಅಡಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ | cf NG | 1,055,060 | ಕ್ಯೂಬಿಕ್ ಫೂಟ್ ಆಫ್ ನ್ಯಾಚುರಲ್ ಗ್ಯಾಸ್ ~1.055 MJ (ಅಂದಾಜು). |
| ಡೈನ್-ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ | dyn·cm | 0.0000001 | ಡೈನ್‑ಸೆಂ; 1 dyn·cm = 10⁻⁷ J. |
| ಅರ್ಗ್ | erg | 0.0000001 | CGS ಶಕ್ತಿ; 1 erg = 10⁻⁷ J. |
| ಅಶ್ವಶಕ್ತಿ-ಗಂಟೆ | hp·h | 2,684,520 | ಅಶ್ವಶಕ್ತಿ‑ಗಂಟೆ; ಯಾಂತ್ರಿಕ/ಇಂಜಿನ್ಗಳು. |
| ಅಶ್ವಶಕ್ತಿ-ಗಂಟೆ (ಮೆಟ್ರಿಕ್) | hp·h(M) | 2,647,800 | ಮೆಟ್ರಿಕ್ ಅಶ್ವಶಕ್ತಿ‑ಗಂಟೆ. |
| ಹಬೆಯ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ | LH | 2,257,000 | ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ ≈ 2.257 MJ/kg. |
| ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಶಕ್ತಿ | Eₚ | 1.956e+9 | ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಶಕ್ತಿ (Eₚ) ≈ 1.96×10⁹ J (ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾಪಕ). |
| ಟನ್ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಸಮಾನ | TCE | 2.931e+10 | ಟನ್ ಆಫ್ ಕೋಲ್ ಈಕ್ವಿವಲೆಂಟ್ ~29.31 GJ (ಅಂದಾಜು). |
| ಟನ್ ತೈಲ ಸಮಾನ | TOE | 4.187e+10 | ಟನ್ ಆಫ್ ಆಯಿಲ್ ಈಕ್ವಿವಲೆಂಟ್ ~41.868 GJ (ಅಂದಾಜು). |
ಪದೇ ಪದೇ ಕೇಳಲಾಗುವ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
kW ಮತ್ತು kWh ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?
kW ಶಕ್ತಿಯ ದರವಾಗಿದೆ. kWh ಶಕ್ತಿಯ (kW × ಗಂಟೆಗಳು) ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. ಬಿಲ್ಗಳು kWh ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳು kcal ನಂತೆಯೇ ಇದೆಯೇ?
ಹೌದು. ಆಹಾರ ‘ಕ್ಯಾಲೊರಿ’ 1 ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೊರಿ (kcal) = 4.184 kJ ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿದೆ.
ನಾನು ಉಪಕರಣದ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೇಗೆ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುವುದು?
ಶಕ್ತಿ (kWh) × ಸುಂಕ (ಪ್ರತಿ kWh). ಉದಾಹರಣೆ: 2 kWh × ₹0.20 = ₹0.40.
ಕ್ಯಾಲೊರಿಗೆ ಇಷ್ಟೊಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಗಳು ಏಕೆ ಇವೆ?
ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಐತಿಹಾಸಿಕ ಮಾಪನಗಳು ರೂಪಾಂತರಗಳಿಗೆ (IT, ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್) ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಪೋಷಣೆಗಾಗಿ, kcal ಬಳಸಿ.
ನಾನು J ಬದಲಿಗೆ eV ಅನ್ನು ಯಾವಾಗ ಬಳಸಬೇಕು?
eV ಪರಮಾಣು/ಕಣ ಮಾಪಕಗಳಿಗೆ ಸಹಜವಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಸಂದರ್ಭಗಳಿಗಾಗಿ J ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ.
ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಂಶ ಎಂದರೇನು?
ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ನಿಜವಾದ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು, ಸ್ಥಾವರವು ಪೂರ್ಣ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ 100% ಸಮಯ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಆಗುವ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಕರಗಳ ಡೈರೆಕ್ಟರಿ
UNITS ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಎಲ್ಲಾ 71 ಪರಿಕರಗಳು