Energija — od kalorija do kilovat‑časova

Razumevanje energije u svakodnevnom životu: kalorije u hrani, kWh uređaja, BTU u grejanju i elektronvolti u fizici. Samouvereno konvertujte uz jasne primere.

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 još mnogo toga. Bilo da računate energiju hrane, komunalne račune, HVAC zahteve, potrošnju goriva ili fiziku čestica, ovaj konvertor se bavi svime, od molekularnih veza (elektronvolti) do energije supernove (10⁴⁴ J), uključujući kritičan odnos između energije, snage i vremena za primene u stvarnom svetu.

Osnove energije

Džul (J)

SI jedinica za energiju. 1 J = rad sile od 1 njutna na putu od 1 metra (1 N·m).

Šta je energija?

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

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

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

Svakodnevni kontekst

Računi za struju se naplaćuju u kWh; uređaji navode snagu (W) a vi je množite sa vremenom da biste dobili kWh.

Etikete na hrani koriste Kalorije (kcal). Grejanje/hlađenje često koristi BTU.

Punjenje telefona: ~10 Wh
Tuširanje (10 min, 7 kW grejač): ~1.17 kWh
Obrok: ~600–800 kcal

Nauka i mikro‑energija

Fizika čestica koristi eV za energije fotona i čestica.

Na atomskim skalama, Hartrijeve i Ridbergove energije se pojavljuju u kvantnoj mehanici.

1 eV = 1.602×10⁻¹⁹ J
Vidljivi foton: ~2–3 eV
Plankova energija je izuzetno velika (teorijska)

Brzi zaključci

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

Pomoć pri pamćenju

Brza mentalna matematika

kWh ↔ MJ

1 kWh = 3.6 MJ tačno. Množite sa 3.6 ili delite sa 3.6.

kcal ↔ kJ

1 kcal ≈ 4.2 kJ. Zaokružite na 4 za brze procene.

BTU ↔ kJ

1 BTU ≈ 1.055 kJ. Grubo 1 BTU ≈ 1 kJ za procene.

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 × Vreme = Energija. 2 kW grejač × 3 sata = 6 kWh potrošeno.

Vizuelne reference energije

Scenario	Energy	Visual Reference
LED sijalica (10 W, 10 sati)	100 Wh (0.1 kWh)	Košta ~$0.01 po tipičnim cenama
Puno punjenje pametnog telefona	10-15 Wh	Dovoljno za punjenje ~60-90 puta iz 1 kWh
Kriška hleba	80 kcal (335 kJ)	Mogla bi da napaja sijalicu od 100W oko 1 sat
Vruć tuš (10 min)	1-2 kWh	Ista energija kao rad vašeg frižidera za jedan dan
Ceo 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 u hrani ili 20 dana ishrane
Litar benzina	34 MJ (9.4 kWh)	Ali motori rasipaju 70% kao toplotu!
Munja	1-5 GJ	Zvuči ogromno, ali napaja kuću samo nekoliko sati

Uobičajene zamke

Mešanje kW i kWh
Fix: kW je snaga (stopa), kWh je energija (količina). Grejač od 2 kW koji radi 3 sata troši 6 kWh.
Kalorija vs kalorija
Fix: Etikete na hrani koriste 'Kaloriju' (veliko K) = kilokalorija = 1,000 kalorija (malo k). 1 Cal = 1 kcal = 4.184 kJ.
Ignorisanje efikasnosti
Fix: Benzin ima 9.4 kWh/litar, ali motori su samo 25-30% efikasni. Realna korisna energija je ~2.5 kWh/litar!
Baterija u mAh bez napona
Fix: 10,000 mAh ne znači ništa bez napona! Na 3.7V: 10,000 mAh × 3.7V ÷ 1000 = 37 Wh.
Mešanje računa za energiju i snagu
Fix: Računi za struju se naplaćuju po kWh (energija), a ne po kW (snaga). Vaša tarifa je $/kWh, a ne $/kW.
Zaboravljanje vremena u proračunima energije
Fix: Snaga × Vreme = Energija. Rad grejača od 1,500W 2 sata = 3 kWh, a ne 1.5 kWh!

Gde se svaka jedinica uklapa

Kuća i uređaji

Električna energija se naplaćuje u kWh; procenite potrošnju množenjem snage i vremena.

LED sijalica 10 W × 5 h ≈ 0.05 kWh
Rerna 2 kW × 1 h = 2 kWh
Mesečni račun sabira sve uređaje

Hrana i ishrana

Kalorije na etiketama su kilokalorije (kcal) i često se navode zajedno sa kJ.

1 kcal = 4.184 kJ
Dnevni unos ~2,000–2,500 kcal
kcal i Cal (hrana) su isto

Grejanje i goriva

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

1 term = 100,000 BTU
Prirodni gas i nafta koriste standardizovane ekvivalente
Konverzije kWh ↔ BTU su uobičajene

Kako konverzije funkcionišu

Metod osnovne 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	Primer
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 primeri

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) × cena po kWh

Primer: 2 kWh × $0.20 = $0.40
1,000 W × 3 h = 3 kWh

Puškica za baterije

mAh × V ÷ 1000 ≈ Wh

10,000 mAh × 3.7 V ≈ 37 Wh
Wh ÷ uređaj W ≈ vreme rada (sati)

Brza matematika za CO₂

Procenite emisije od potrošnje električne energije

CO₂ = kWh × intenzitet mreže
Primer: 5 kWh × 400 gCO₂/kWh = 2,000 g (2 kg)
Niskougljenična mreža (100 g/kWh) smanjuje ovo za 75%

Greške u vezi sa snagom i energijom

Uobičajene zabune

kW je snaga (stopa); kWh je energija (količina)
Grejač od 2 kW za 3 h troši 6 kWh
Računi koriste kWh; pločice uređaja prikazuju W/kW

Uvod u obnovljive izvore

Osnove solarne i vetroenergije

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

Proizvodnja varira sa vremenom; dugoročni proseci su važni.

Faktor kapaciteta: % maksimalne proizvodnje tokom vremena
Solarni paneli na krovu: ~900–1,400 kWh/kW·god (zavisi od lokacije)
Vetroelektrane: faktor kapaciteta često 25–45%

Skladištenje i premeštanje

Baterije skladište višak i premeštaju energiju za vreme kada je potrebna.

kWh kapacitet vs kW snaga je važno
Efikasnost povratnog ciklusa < 100% (gubici)
Tarife po vremenu korišćenja podstiču premeštanje

Puškica za gustinu energije

Izvor	Po masi	Po zapremini	Beleške
Benzin	~46 MJ/kg (~12.8 kWh/kg)	~34 MJ/L (~9.4 kWh/L)	Približno; zavisi od mešavine
Dizel	~45 MJ/kg	~36 MJ/L	Nešto veća zapreminska gustina od benzina
Avionsko gorivo	~43 MJ/kg	~34 MJ/L	Kerozinski opseg
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	Komprimovani/LNG mnogo veća zapreminska gustina
Li‑jonska baterija	~0.6–0.9 MJ/kg (160–250 Wh/kg)	~1.4–2.5 MJ/L	Zavisi od hemije
Olovno‑kiselinska baterija	~0.11–0.18 MJ/kg	~0.3–0.5 MJ/L	Niska gustina, jeftino
Drvo (suvo)	~16 MJ/kg	Varira	Zavisi od vrste i vlažnosti

Poređenje energije kroz skale

Primena	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 koji 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 hleba	335,000	0.093	80	318
Ceo 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
Hirošima bomba	63 TJ	17.5M	15 milijardi	60 milijardi

Svakodnevni reperi

Stvar	Tipična energija	Beleške
Puno punjenje telefona	~10–15 Wh	~36–54 kJ
Baterija laptopa	~50–100 Wh	~0.18–0.36 MJ
1 kriška hleba	~70–100 kcal	~290–420 kJ
Vruć tuš (10 min)	~1–2 kWh	Snaga × vreme
Grejalica (1 h)	1–2 kWh	Po postavci snage
Benzin (1 L)	~34 MJ	Donja toplotna vrednost (približno)

Neverovatne činjenice o energiji

Baterija EV vs Kuća

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

Misteriozni Term

Term je 100,000 BTU (29.3 kWh). Računi za prirodni gas koriste terme jer je lakše reći '50 termi' nego '5 miliona BTU'!

Trik sa velikim slovom Kalorije

Etikete na hrani koriste 'Kaloriju' (veliko K) što je zapravo kilokalorija! Dakle, taj keks od 200 Cal je zapravo 200,000 kalorija (malo k).

Prljava tajna benzina

1 litar benzina ima 9.4 kWh energije, ali motori rasipaju 70% kao toplotu! Samo ~2.5 kWh zapravo pokreće vaš automobil. EV rasipaju samo ~10-15%.

Reper od 1 kWh

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

Magija regenerativnog kočenja

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

E=mc² je zapanjujuće

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

Raketno gorivo vs Hrana

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

Rekordi i ekstremi

Rekord	Energija	Beleške
Dnevna potrošnja domaćinstva	~10–30 kWh	Varira u zavisnosti od klime i uređaja
Munja	~1–10 GJ	Veoma promenljivo
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 energiju shvatali samo kroz njene efekte: toplotu od vatre, snagu od hrane, i moć vode i vetra. Energija je bila praktična realnost bez teorijskog razumevanja.

**Ovladavanje vatrom** (~400,000 p.n.e.) - Ljudi koriste hemijsku energiju za toplotu i svetlost
**Vodeni točkovi** (~300 p.n.e.) - Grci i Rimljani pretvaraju kinetičku energiju u mehanički rad
**Vodenice** (~600 n.e.) - Persijanci hvataju energiju vetra za mlevenje žita
**Razumevanje ishrane** (antika) - Hrana kao 'gorivo' za ljudsku aktivnost, iako mehanizam nije bio poznat

Ove praktične primene 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 zahtevala bolje razumevanje kako se toplota pretvara u rad. Inženjeri su merili efikasnost motora, što je dovelo do rođenja termodinamike.

**Unapređenja parne mašine Džejmsa Vata** (1769) - Kvantifikovao je izlazni rad, uveo konjsku snagu
**Teorija toplotnog motora Sadi Karnoa** (1824) - Dokazao je teorijske granice pretvaranja toplote u rad
**Julijus fon Majer** (1842) - Predložio mehanički ekvivalent toplote: toplota i rad su međusobno zamenljivi
**Eksperimenti Džejmsa Džula** (1843-1850) - Precizno je izmerio: 1 kalorija = 4.184 džula mehaničkog rada

Džulovi eksperimenti su dokazali očuvanje energije: mehanički rad, toplota i elektricitet su različiti oblici iste stvari.

Ujedinjena energija: očuvanje i oblici (1850-1900)

19. vek je sintetizovao različita zapažanja u jedan koncept: energija se očuvava, transformišući se između oblika, ali nikada se ne stvara niti uništava.

**Herman fon Helmholc** (1847) - Formalizovao je zakon o očuvanju energije
**Rudolf Klauzijus** (1850-ih) - Uveo je entropiju, pokazujući da se kvalitet energije smanjuje
**Džejms Klerk Maksvel** (1865) - Ujedinio je elektricitet i magnetizam, pokazujući da svetlost nosi energiju
**Ludvig Bolcman** (1877) - Povezao je energiju sa atomskim kretanjem putem statističke mehanike

Do 1900. godine energija je shvaćena kao centralna valuta fizike—transformišući se, ali očuvana u svim prirodnim procesima.

Kvantna i atomska era: E=mc² i subatomske skale (1900-1945)

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

**Maks Plank** (1900) - Kvantizovao je energiju u zračenju: E = hν (Plankova konstanta)
**Ajnštajnova E=mc²** (1905) - Masa i energija su ekvivalentne; sićušna masa = ogromna energija
**Nils Bor** (1913) - Atomski energetski nivoi objašnjavaju spektralne linije; eV postaje prirodna jedinica
**Enriko Fermi** (1942) - Prva kontrolisana nuklearna lančana reakcija oslobađa energiju na MeV skali
**Projekat Menhetn** (1945) - Test Triniti demonstrira ekvivalent od ~22 kilotona TNT-a (~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)

Posleratno društvo je standardizovalo energetske jedinice za komunalije, hranu i fiziku, dok se suočavalo sa fosilnim gorivima, obnovljivim izvorima energije i efikasnošću.

**Standardizacija kilovat-časa** - Globalne elektroenergetske kompanije usvajaju kWh za naplatu
**Označavanje kalorija** (1960-ih-90-ih) - Standardizovana energija hrane; FDA nalaže nutritivne činjenice (1990)
**Fotovoltaička revolucija** (1970-ih-2020-ih) - Efikasnost solarnih panela se penje sa <10% na >20%
**Litijum-jonske baterije** (1991-danas) - Gustina energije raste sa ~100 na 250+ Wh/kg
**Pametne mreže i skladištenje** (2010-ih) - Upravljanje energijom u realnom vremenu i baterije na nivou mreže

Klimatska era: dekarbonizacija energetskih sistema

21. vek prepoznaje ekološku cenu energije. Fokus se prebacuje sa pukog generisanja energije na efikasno generisanje čiste energije.

**Intenzitet ugljenika** - 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 naspram 46 MJ/kg benzina; anksioznost zbog dometa ostaje
**Integracija u mrežu** - Varijabilni obnovljivi izvori zahtevaju 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 grejanje

Prelazak na neto-nula zahteva elektrifikaciju svega i čisto generisanje te električne energije—potpuna revizija energetskog sistema.

Ključne prekretnice u nauci o energiji

1807

Tomas Jang prvi put koristi termin 'energija' u modernom naučnom smislu

1824

Sadi Karno objavljuje teoriju toplotnog motora, osnivajući termodinamiku

1842

Julijus fon Majer predlaže mehanički ekvivalent toplote

1843-50

Džejms Džul uspostavlja mehanički ekvivalent toplote, dokazujući očuvanje energije

1847

Herman fon Helmholc formalizuje zakon o očuvanju energije

1882

Edisonova stanica u ulici Perl počinje da prodaje električnu energiju, stvarajući potrebu za jedinicama za naplatu energije

1889

Kilovat-čas (kWh) je standardizovan za naplatu električne energije širom sveta

1896

Kalorija je definisana kao energija potrebna da se 1 gram vode zagreje za 1°C (kasnije prečišćeno na 4.184 J)

1900

Maks Plank kvantizuje energiju: E = hν, osnivajući kvantnu mehaniku

1905

Ajnštajn objavljuje E=mc², pokazujući ekvivalenciju mase i energije

1932

Elektronvolt (eV) je uveden za atomske i čestične energetske skale

1942

Enriko Fermi postiže prvu kontrolisanu nuklearnu lančanu reakciju

1945

Test Triniti demonstrira nuklearnu energiju; TNT ekvivalent postaje standard (Hirošima: ~15 kilotona)

1954

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

1990

FDA nalaže obavezne nutritivne deklaracije sa energijom u Kalorijama (kcal)

1991

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

2000s

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

2015

Pariški sporazum cilja na neto-nula emisije; energetska tranzicija se ubrzava

2022

NIF postiže paljenje fuzije: dobitak energije iz fuzione reakcije

Skala energije: od kvantnih šapata do kosmičkih eksplozija

Energija obuhvata neshvatljiv opseg: od pojedinačnih fotona do supernova. Razumevanje ovih skala pomaže da se svakodnevna upotreba energije stavi u kontekst.

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

Typical units: eV do meV

**Termalna energija po molekulu** (sobna temperatura) - ~0.04 eV (~6×10⁻²¹ J)
**Vidljivi foton** - 1.8-3.1 eV (crveno do ljubičasto svetlo)
**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

**Let komarca** - ~0.1 mJ
**Puno punjenje AA baterije** - ~10 kJ (2.7 Wh)
**Čokoladica** - ~1 MJ (240 kcal)
**Čovek 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)
**Baterija Tesla Model 3** - ~216 MJ (60 kWh)
**Dnevna potrošnja domaćinstva** - 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)
**Manji sudar automobila (60 mph)** - ~1 GJ (kinetička energija)
**Tona TNT-a** - 4.184 GJ
**Avionsko gorivo (1 tona)** - ~43 GJ
**Dnevna potrošnja električne energije gradskog bloka** - ~100-500 GJ

Događaji velikih razmera (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 vetroelektrane** - ~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 Huverove brane** - ~15 PJ (4 TWh)
**Godišnja potrošnja energije male zemlje** - ~100-1,000 PJ

Planetarna i zvezdana (1 EJ do 10⁴⁴ J)

Typical units: EJ, ZJ, i dalje

**Godišnja potrošnja energije SAD** - ~100 EJ (~28,000 TWh)
**Globalna godišnja potrošnja energije** - ~600 EJ (2020)
**Erupcija Krakatoa (1883)** - ~840 PJ
**Udar asteroida Čikšulub** - ~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 zvezde koja eksplodira—je transformacija energije. Živimo u uskom opsegu: od megadžula do gigadžula.

Energija u akciji: primene u stvarnom svetu u različitim domenima

Ishrana i metabolizam

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

**Bazalni metabolizam** - ~1,500-2,000 kcal/dan (6-8 MJ) za preživljavanje
**Trčanje maratona** - Sagoreva ~2,600 kcal (~11 MJ) tokom 3-4 sata
**Čokoladica** - ~250 kcal bi moglo da napaja laptop od 60W oko ~4.5 sati (ako je 100% efikasno)
**Matematika dijete** - 1 funta masti = ~3,500 kcal deficita; 500 kcal/dan deficita = 1 funta/nedeljno

Upravljanje energijom u domaćinstvu

Računi za struju se naplaćuju po kWh. Razumevanje potrošnje uređaja pomaže u smanjenju troškova i ugljeničnog otiska.

**LED vs sijalica sa žarnom niti** - 10W LED = 60W sijalica sa žarnom niti; štedi 50W × 5 sati/dan = 0.25 kWh/dan = $9/mesečno
**Fantomska opterećenja** - Uređaji u stanju pripravnosti rasipaju ~5-10% energije domaćinstva (~1 kWh/dan)
**Toplotne pumpe** - Premeštaju 3-4 kWh toplote koristeći 1 kWh električne energije (COP > 3); otporni grejači su 1:1
**Punjenje električnog automobila** - 60 kWh baterija po ceni od $0.15/kWh = $9 za puno punjenje (naspram $40 ekvivalenta benzina)

Transport i vozila

Vozila pretvaraju energiju goriva u kinetičku energiju sa značajnim gubicima. EV su 3 puta efikasnija od motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

**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 na točkove, 11 MJ gubitaka
**Regenerativno kočenje** - Vraća 10-25% kinetičke energije nazad u bateriju
**Aerodinamika** - Udvostručavanje brzine četvorostruko povećava potrebnu snagu otpora (P ∝ v³)

Industrija i proizvodnja

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

**Proizvodnja čelika** - ~20 GJ po toni (5,500 kWh); elektrolučne peći koriste otpad i manje energije
**Topljenje aluminijuma** - ~45-55 GJ po toni; zato reciklaža štedi 95% energije
**Data centri** - ~200 TWh/god globalno (2020); PUE (Efikasnost upotrebe energije) meri efikasnost
**Proizvodnja cementa** - ~3-4 GJ po toni; čini 8% globalnih emisija CO₂

Sistemi obnovljive energije

Solarna, vetrena i hidro energija pretvaraju ambijentalnu energiju u električnu. Faktor kapaciteta i isprekidanost oblikuju primenu.

**Solarni panel** - ~20% efikasnosti; 1 m² prima ~1 kW vršnog sunca → 200W × 5 sunčanih sati/dan = 1 kWh/dan
**Faktor kapaciteta vetroturbine** - 25-45%; 2 MW turbina × 35% CF = 6,100 MWh/god
**Hidroelektrična** - 85-90% efikasna; 1 m³/s koji pada 100m ≈ 1 MW
**Efikasnost povratnog ciklusa skladištenja u bateriji** - 85-95% efikasna; gubici kao toplota tokom punjenja/pražnjenja

Naučne i fizičke primene

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

**Veliki hadronski sudarač** - 362 MJ skladišteno u snopu; sudari protona na 13 TeV
**Laserska fuzija** - NIF isporučuje ~2 MJ u nanosekundama; postignut prelom 2022. (~3 MJ izlaz)
**Medicinski izotopi** - Ciklotroni ubrzavaju protone do 10-20 MeV za PET snimanje
**Kosmički zraci** - Najveća energija čestice detektovana: ~3×10²⁰ eV (~50 J u jednom protonu!)

Katalog jedinica

Метрички (СИ)

Jedinica	Simbol	Džuli	Beleške
џул	J	1	SI osnovna jedinica za energiju.
килоџул	kJ	1,000	1,000 J; zgodno za ishranu.
мегаџул	MJ	1,000,000	1,000,000 J; skala uređaja/industrije.
гигаџул	GJ	1.000e+9	1,000 MJ; velika industrija/inženjering.
микроџул	µJ	0.000001	Mikrodžul; senzori i laserski impulsi.
милиџул	mJ	0.001	Milidžul; mali impulsi.
наноџул	nJ	0.000000001	Nanodžul; događaji mikro‑energije.
тераџул	TJ	1.000e+12	1,000 GJ; veoma velika oslobađanja.

Империјални / САД

Jedinica	Simbol	Džuli	Beleške
британска термална јединица	BTU	1,055.06	Britanska termalna jedinica; HVAC i grejanje.
БТУ (ИТ)	BTU(IT)	1,055.06	IT definicija BTU (≈ isto kao BTU).
БТУ (термохемијски)	BTU(th)	1,054.35	Termohemijska definicija BTU.
стопа-фунта сила	ft·lbf	1.35582	Stopa‑funta sila; mehanički rad.
инч-фунта сила	in·lbf	0.112985	Inč‑funta sila; obrtni moment i rad.
милион БТУ	MBTU	1.055e+9	Milion BTU; tržišta energije.
квад	quad	1.055e+18	10¹⁵ BTU; nacionalne energetske skale.
терм	thm	105,506,000	Naplata prirodnog gasa; 100,000 BTU.

Калорије

Jedinica	Simbol	Džuli	Beleške
калорија	cal	4.184	Mala kalorija; 4.184 J.
Калорија (храна)	Cal	4,184	Etiketa na hrani ‘Kalorija’ (kcal).
килокалорија	kcal	4,184	Kilokalorija; kalorija u hrani.
калорија (15°Ц)	cal₁₅	4.1855	Kalorija na 15°C.
калорија (20°Ц)	cal₂₀	4.182	Kalorija na 20°C.
калорија (ИТ)	cal(IT)	4.1868	IT kalorija (≈4.1868 J).
калорија (термохемијска)	cal(th)	4.184	Termohemijska kalorija (4.184 J).

Електрични

Jedinica	Simbol	Džuli	Beleške
киловат-сат	kWh	3,600,000	Kilovat‑čas; komunalni računi i EV.
ват-сат	Wh	3,600	Vat‑čas; energija uređaja.
електронволт	eV	1.602e-19	Elektronvolt; energije čestica/fotona.
гигаелектронволт	GeV	1.602e-10	Gigaelektronvolt; fizika visokih energija.
гигават-сат	GWh	3.600e+12	Gigavat‑čas; mreže i elektrane.
килоелектронволт	keV	1.602e-16	Kiloelektronvolt; rendgenski zraci.
мегаелектронволт	MeV	1.602e-13	Megaelektronvolt; nuklearna fizika.
мегават-сат	MWh	3.600e+9	Megavat‑čas; veći objekti.

Атомски / Нуклеарни

Jedinica	Simbol	Džuli	Beleške
јединица атомске масе	u	1.492e-10	Energetski ekvivalent 1 u (preko E=mc²).
Хартријева енергија	Eₕ	4.360e-18	Hartri energija (kvantna hemija).
килотона ТНТ-а	ktTNT	4.184e+12	Kilotona TNT-a; velika energija eksplozije.
мегатона ТНТ-а	MtTNT	4.184e+15	Megatona TNT-a; veoma velika energija eksplozije.
Ридбергова константа	Ry	2.180e-18	Ridbergova energija; spektroskopija.
тона ТНТ-а	tTNT	4.184e+9	Tona TNT-a; eksplozivni ekvivalent.

Научни

Jedinica	Simbol	Džuli	Beleške
барел еквивалента нафте	BOE	6.120e+9	Ekvivalent barela nafte ~6.12 GJ (približno).
кубна стопа природног гаса	cf NG	1,055,060	Kubna stopa prirodnog gasa ~1.055 MJ (približno).
дин-центиметар	dyn·cm	0.0000001	Din‑cm; 1 dyn·cm = 10⁻⁷ J.
ерг	erg	0.0000001	CGS energija; 1 erg = 10⁻⁷ J.
коњска снага-сат	hp·h	2,684,520	Konjska snaga‑čas; mehanika/motori.
коњска снага-сат (метрички)	hp·h(M)	2,647,800	Metrička konjska snaga‑čas.
латентна топлота паре	LH	2,257,000	Latentna toplota isparavanja vode ≈ 2.257 MJ/kg.
Планкова енергија	Eₚ	1.956e+9	Plankova energija (Eₚ) ≈ 1.96×10⁹ J (teorijska skala).
тона еквивалента угља	TCE	2.931e+10	Ekvivalent tone uglja ~29.31 GJ (približno).
тона еквивалента нафте	TOE	4.187e+10	Ekvivalent tone 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 procenim troškove uređaja?

Energija (kWh) × tarifa (po kWh). Primer: 2 kWh × $0.20 = $0.40.

Zašto postoji toliko definicija kalorije?

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

Kada treba da koristim eV umesto J?

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

Šta je faktor kapaciteta?

Stvarna proizvodnja energije tokom vremena podeljena sa proizvodnjom koju bi postrojenje imalo da je radilo punom snagom 100% vremena.

Комплетан директоријум алата

Сви 71 алати доступни на UNITS

▼Конвертори

Дужина Тежина и маса Температура Запремина Површина Време Валута Брзина Потрошња горива Убрзање Сила Обртни момент

▼Калкулатори

ИТМ Калорије БМР Макронутријенти Телесна масноћа Идеална тежина Хипотека Зајам Ауто кредит Инвестиције Сложена камата Циљ штедње

▼Алати

Музеј јединица Прилагођене јединице

▼Додатно

Дуел јединица

Конвертор Енергије