ஆற்றல் மாற்றி
ஆற்றல் — கலோரிலிருந்து கிலோவாட்‑மணி வரை
அன்றாட வாழ்வில் ஆற்றலைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்: உணவு கலோரிகள், சாதனங்களின் kWh, வெப்பமூட்டலில் BTU, மற்றும் இயற்பியலில் எலக்ட்ரான்வோல்ட்கள். தெளிவான எடுத்துக்காட்டுகளுடன் நம்பிக்கையுடன் மாற்றவும்.
ஆற்றலின் அடிப்படைகள்
ஆற்றல் என்றால் என்ன?
வேலை செய்வதற்கான அல்லது வெப்பத்தை உருவாக்குவதற்கான திறன். பெரும்பாலும் இயந்திர வேலை, வெப்பம் அல்லது மின் ஆற்றலாக அளவிடப்படுகிறது.
திறன் நேரத்தின் மூலம் ஆற்றலுடன் தொடர்புடையது: திறன் = ஆற்றல்/நேரம் (W = J/s).
- SI அடிப்படை: ஜூல் (J)
- மின்சாரம்: Wh மற்றும் kWh
- ஊட்டச்சத்து: கலோரி = கிலோகலோரி (kcal)
அன்றாடச் சூழல்
மின்சாரக் கட்டணங்கள் kWh-ல் வசூலிக்கப்படுகின்றன; சாதனங்கள் திறனைக் (W) குறிப்பிடுகின்றன, kWh பெற அதை நேரத்தால் பெருக்கவும்.
உணவு லேபிள்கள் கலோரிகளை (kcal) பயன்படுத்துகின்றன. வெப்பமூட்டல்/குளிர்வித்தல் பெரும்பாலும் BTU-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.
- தொலைபேசி சார்ஜ்: ~10 Wh
- ஷவர் (10 நிமிடம், 7 kW ஹீட்டர்): ~1.17 kWh
- உணவு: ~600–800 kcal
அறிவியல் & நுண்‑ஆற்றல்
துகள் இயற்பியல் ஃபோட்டான் மற்றும் துகள் ஆற்றல்களுக்கு eV-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.
அணு அளவில், ஹார்ட்ரீ மற்றும் ரைட்பெர்க் ஆற்றல்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலில் தோன்றும்.
- 1 eV = 1.602×10⁻¹⁹ J
- கண்ணுக்குத் தெரியும் ஃபோட்டான்: ~2–3 eV
- பிளாங்க் ஆற்றல் மிகவும் பெரியது (கோட்பாட்டுரீதியானது)
- தெளிவு மற்றும் துல்லியத்திற்காக ஜூல்ஸ் (J) வழியாக மாற்றவும்
- kWh வீட்டு ஆற்றலுக்கு வசதியானது; kcal ஊட்டச்சத்துக்கு
- BTU HVAC-ல் பொதுவானது; eV இயற்பியலில்
நினைவு உதவிகள்
விரைவான மனக் கணக்கு
kWh ↔ MJ
1 kWh = 3.6 MJ சரியாக. 3.6 ஆல் பெருக்கவும் அல்லது 3.6 ஆல் வகுக்கவும்.
kcal ↔ kJ
1 kcal ≈ 4.2 kJ. விரைவான மதிப்பீடுகளுக்கு 4 ஆக முழுமையாக்கவும்.
BTU ↔ kJ
1 BTU ≈ 1.055 kJ. மதிப்பீடுகளுக்கு தோராயமாக 1 BTU ≈ 1 kJ.
Wh ↔ J
1 Wh = 3,600 J. சிந்தியுங்கள்: 1 வாட் 1 மணி நேரத்திற்கு = 3,600 வினாடிகள்.
உணவு கலோரிகள்
1 Cal (உணவு) = 1 kcal = 4.184 kJ. பெரிய எழுத்து 'C' என்பது கிலோகலோரியைக் குறிக்கிறது!
kW × மணிநேரம் → kWh
திறன் × நேரம் = ஆற்றல். 2 kW ஹீட்டர் × 3 மணிநேரம் = 6 kWh நுகரப்பட்டது.
ஆற்றலுக்கான காட்சி குறிப்புகள்
| Scenario | Energy | Visual Reference |
|---|---|---|
| LED பல்பு (10 W, 10 மணிநேரம்) | 100 Wh (0.1 kWh) | சாதாரண கட்டணங்களில் ~$0.01 செலவாகும் |
| ஸ்மார்ட்போன் முழு சார்ஜ் | 10-15 Wh | 1 kWh-ல் இருந்து ~60-90 முறை சார்ஜ் செய்யப் போதுமானது |
| ஒரு துண்டு ரொட்டி | 80 kcal (335 kJ) | 100W பல்பை ~1 மணி நேரம் இயக்க முடியும் |
| சூடான ஷவர் (10 நிமிடம்) | 1-2 kWh | உங்கள் குளிர்சாதனப் பெட்டியை ஒரு நாள் இயக்குவதற்கு சமமான ஆற்றல் |
| முழு உணவு | 600 kcal (2.5 MJ) | ஒரு காரை தரையிலிருந்து 1 மீட்டர் உயர்த்தப் போதுமான ஆற்றல் |
| மின்சார கார் பேட்டரி (60 kWh) | 216 MJ | 30,000 உணவு கலோரிகள் அல்லது 20 நாட்கள் சாப்பிடுவதற்கு சமம் |
| ஒரு லிட்டர் பெட்ரோல் | 34 MJ (9.4 kWh) | ஆனால் இன்ஜின்கள் 70% வெப்பமாக வீணடிக்கின்றன! |
| மின்னல் | 1-5 GJ | மிகப்பெரியதாகத் தோன்றினாலும், ஒரு வீட்டிற்கு சில மணிநேரங்களுக்கு மட்டுமே மின்சாரம் அளிக்கிறது |
பொதுவான தவறுகள்
- kW மற்றும் kWh-ஐக் குழப்பிக் கொள்ளுதல்Fix: kW என்பது திறன் (விகிதம்), kWh என்பது ஆற்றல் (அளவு). 3 மணிநேரம் ஓடும் 2 kW ஹீட்டர் 6 kWh-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.
- கலோரி vs கலோரிFix: உணவு லேபிள்கள் 'கலோரி' (பெரிய C) = கிலோகலோரி = 1,000 கலோரிகள் (சிறிய c) பயன்படுத்துகின்றன. 1 Cal = 1 kcal = 4.184 kJ.
- செயல்திறனைப் புறக்கணித்தல்Fix: பெட்ரோலில் 9.4 kWh/லிட்டர் உள்ளது, ஆனால் இன்ஜின்கள் 25-30% மட்டுமே செயல்திறன் கொண்டவை. உண்மையான பயனுள்ள ஆற்றல் ~2.5 kWh/லிட்டர்!
- மின்னழுத்தம் இல்லாத பேட்டரி mAhFix: மின்னழுத்தம் இல்லாமல் 10,000 mAh என்பது ஒன்றுமில்லை! 3.7V-ல்: 10,000 mAh × 3.7V ÷ 1000 = 37 Wh.
- ஆற்றல் மற்றும் திறன் கட்டணங்களைக் கலத்தல்Fix: மின்சாரக் கட்டணங்கள் kWh (ஆற்றல்) ஒன்றுக்கு வசூலிக்கப்படுகின்றன, kW (திறன்) ஒன்றுக்கு அல்ல. உங்கள் கட்டணம் $/kWh, $/kW அல்ல.
- ஆற்றல் கணக்கீடுகளில் நேரத்தை மறத்தல்Fix: திறன் × நேரம் = ஆற்றல். 1,500W ஹீட்டரை 2 மணிநேரம் இயக்குவது = 3 kWh, 1.5 kWh அல்ல!
ஒவ்வொரு அலகும் எங்கு பொருந்துகிறது
வீடு & சாதனங்கள்
மின் ஆற்றல் kWh-ல் கட்டணம் விதிக்கப்படுகிறது; திறன் × நேரத்தால் நுகர்வைக் கணக்கிடுங்கள்.
- LED பல்பு 10 W × 5 மணி ≈ 0.05 kWh
- அடுப்பு 2 kW × 1 மணி = 2 kWh
- மாதாந்திரக் கட்டணம் அனைத்து சாதனங்களையும் கூட்டுகிறது
உணவு & ஊட்டச்சத்து
லேபிள்களில் உள்ள கலோரிகள் கிலோகலோரிகள் (kcal) மற்றும் பெரும்பாலும் kJ உடன் இணைக்கப்படுகின்றன.
- 1 kcal = 4.184 kJ
- தினசரி உட்கொள்ளல் ~2,000–2,500 kcal
- kcal மற்றும் Cal (உணவு) ஒன்றுதான்
வெப்பமூட்டல் & எரிபொருட்கள்
BTU, தெர்ம்கள் மற்றும் எரிபொருள் சமமானவைகள் (BOE/TOE) HVAC மற்றும் ஆற்றல் சந்தைகளில் தோன்றும்.
- 1 தெர்ம் = 100,000 BTU
- இயற்கை எரிவாயு மற்றும் எண்ணெய் தரப்படுத்தப்பட்ட சமமானவைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன
- kWh ↔ BTU மாற்றங்கள் பொதுவானவை
மாற்றங்கள் எப்படி வேலை செய்கின்றன
- 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
பொதுவான மாற்றங்கள்
| இருந்து | க்கு | காரணி | எடுத்துக்காட்டு |
|---|---|---|---|
| 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 |
விரைவான எடுத்துக்காட்டுகள்
விரைவான குறிப்பு
சாதன செலவு விரைவான கணக்கு
ஆற்றல் (kWh) × ஒரு kWh-க்கான விலை
- எடுத்துக்காட்டு: 2 kWh × $0.20 = $0.40
- 1,000 W × 3 மணி = 3 kWh
பேட்டரி ஏமாற்றுத் தாள்
mAh × V ÷ 1000 ≈ Wh
- 10,000 mAh × 3.7 V ≈ 37 Wh
- Wh ÷ சாதனத்தின் W ≈ இயக்க நேரம் (மணிநேரம்)
CO₂ விரைவான கணக்கு
மின்சாரப் பயன்பாட்டிலிருந்து உமிழ்வுகளை மதிப்பிடவும்
- CO₂ = kWh × கிரிட் தீவிரம்
- எடுத்துக்காட்டு: 5 kWh × 400 gCO₂/kWh = 2,000 g (2 kg)
- குறைந்த‑கார்பன் கிரிட் (100 g/kWh) இதை 75% குறைக்கிறது
திறன் vs ஆற்றல் தவறுகள்
பொதுவான குழப்பங்கள்
- kW என்பது திறன் (விகிதம்); kWh என்பது ஆற்றல் (அளவு)
- 3 மணிநேரத்திற்கு 2 kW ஹீட்டர் 6 kWh-ஐப் பயன்படுத்துகிறது
- கட்டணங்கள் kWh-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன; சாதனத் தகடுகள் W/kW-ஐக் காட்டுகின்றன
புதுப்பிக்கத்தக்கவைகளுக்கான அறிமுகம்
சூரிய & காற்று அடிப்படைகள்
புதுப்பிக்கத்தக்கவை திறனை (kW) உருவாக்குகின்றன, இது காலப்போக்கில் ஆற்றலாக (kWh) ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.
வெளியீடு வானிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும்; நீண்ட கால சராசரிகள் முக்கியம்.
- திறன் காரணி: காலப்போக்கில் அதிகபட்ச வெளியீட்டின் %
- கூரை சூரிய சக்தி: ~900–1,400 kWh/kW·ஆண்டு (இடத்தைப் பொறுத்து)
- காற்றாலைப் பண்ணைகள்: திறன் காரணி பெரும்பாலும் 25–45%
சேமிப்பு & மாற்றுதல்
பேட்டரிகள் உபரியைச் சேமித்து, தேவைப்படும்போது ஆற்றலை மாற்றுகின்றன.
- kWh திறன் vs kW திறன் முக்கியம்
- சுற்று‑பயண செயல்திறன் < 100% (இழப்புகள்)
- பயன்பாட்டு நேரக் கட்டணங்கள் மாற்றுவதை ஊக்குவிக்கின்றன
ஆற்றல் அடர்த்தி ஏமாற்றுத்‑தாள்
| மூலம் | நிறைப்படி | கன அளவுப்படி | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| பெட்ரோல் | ~46 MJ/kg (~12.8 kWh/kg) | ~34 MJ/L (~9.4 kWh/L) | தோராயமாக; கலவையைப் பொறுத்தது |
| டீசல் | ~45 MJ/kg | ~36 MJ/L | பெட்ரோலை விட சற்று அதிக கன அளவு |
| ஜெட் எரிபொருள் | ~43 MJ/kg | ~34 MJ/L | மண்ணெண்ணெய் வரம்பு |
| எத்தனால் | ~30 MJ/kg | ~24 MJ/L | பெட்ரோலை விடக் குறைவு |
| ஹைட்ரஜன் (700 பார்) | ~120 MJ/kg | ~5–6 MJ/L | நிறைப்படி அதிகம், கன அளவுப்படி குறைவு |
| இயற்கை எரிவாயு (STP) | ~55 MJ/kg | ~0.036 MJ/L | அழுத்தப்பட்ட/LNG கன அளவில் மிக அதிகம் |
| லி‑அயன் பேட்டரி | ~0.6–0.9 MJ/kg (160–250 Wh/kg) | ~1.4–2.5 MJ/L | வேதியியலைப் பொறுத்தது |
| ஈய‑அமில பேட்டரி | ~0.11–0.18 MJ/kg | ~0.3–0.5 MJ/L | குறைந்த அடர்த்தி, மலிவானது |
| மரம் (உலர்ந்தது) | ~16 MJ/kg | மாறுபடும் | இனம் மற்றும் ஈரப்பதத்தைப் பொறுத்தது |
ஆற்றல் ஒப்பீடு அளவுகள் முழுவதும்
| பயன்பாடு | ஜூல்ஸ் (J) | kWh | kcal | BTU |
|---|---|---|---|---|
| ஒற்றை ஃபோட்டான் (கண்ணுக்குத் தெரியும்) | ~3×10⁻¹⁹ | ~10⁻²² | ~7×10⁻²⁰ | ~3×10⁻²² |
| ஒரு எலக்ட்ரான் வோல்ட் | 1.6×10⁻¹⁹ | 4.5×10⁻²³ | 3.8×10⁻²⁰ | 1.5×10⁻²² |
| எறும்பு ஒரு தானியத்தை தூக்குகிறது | ~10⁻⁶ | ~10⁻⁹ | ~2×10⁻⁷ | ~10⁻⁹ |
| AA பேட்டரி | 9,360 | 0.0026 | 2.2 | 8.9 |
| ஸ்மார்ட்போன் சார்ஜ் | 50,000 | 0.014 | 12 | 47 |
| ஒரு துண்டு ரொட்டி | 335,000 | 0.093 | 80 | 318 |
| முழு உணவு | 2,500,000 | 0.69 | 600 | 2,370 |
| சூடான ஷவர் (10 நிமிடம்) | 5.4 MJ | 1.5 | 1,290 | 5,120 |
| தினசரி உணவு உட்கொள்ளல் | 10 MJ | 2.8 | 2,400 | 9,480 |
| ஒரு லிட்டர் பெட்ரோல் | 34 MJ | 9.4 | 8,120 | 32,200 |
| டெஸ்லா பேட்டரி (60 kWh) | 216 MJ | 60 | 51,600 | 205,000 |
| மின்னல் | 1-5 GJ | 300-1,400 | 240k-1.2M | 950k-4.7M |
| ஒரு டன் TNT | 4.184 GJ | 1,162 | 1,000,000 | 3.97M |
| ஹிரோஷிமா குண்டு | 63 TJ | 17.5M | 15 பில்லியன் | 60 பில்லியன் |
அன்றாட அளவுகோல்கள்
| பொருள் | வழக்கமான ஆற்றல் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|
| தொலைபேசி முழு சார்ஜ் | ~10–15 Wh | ~36–54 kJ |
| மடிக்கணினி பேட்டரி | ~50–100 Wh | ~0.18–0.36 MJ |
| 1 துண்டு ரொட்டி | ~70–100 kcal | ~290–420 kJ |
| சூடான ஷவர் (10 நிமிடம்) | ~1–2 kWh | திறன் × நேரம் |
| ஸ்பேஸ் ஹீட்டர் (1 மணி) | 1–2 kWh | திறன் அமைப்பைப் பொறுத்து |
| பெட்ரோல் (1 L) | ~34 MJ | குறைந்த வெப்ப மதிப்பு (தோராயமாக) |
ஆச்சரியமூட்டும் ஆற்றல் உண்மைகள்
EV பேட்டரி vs வீடு
ஒரு 60 kWh டெஸ்லா பேட்டரி ஒரு சாதாரண வீடு 2-3 நாட்களில் பயன்படுத்தும் அதே அளவு ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது — உங்கள் காரில் 3 நாட்கள் மின்சாரத்தை எடுத்துச் செல்வதை கற்பனை செய்து பாருங்கள்!
மர்மமான தெர்ம்
ஒரு தெர்ம் என்பது 100,000 BTU (29.3 kWh). இயற்கை எரிவாயு கட்டணங்கள் தெர்ம்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் '5 மில்லியன் BTU' என்று சொல்வதை விட '50 தெர்ம்கள்' என்று சொல்வது எளிது!
கலோரி பெரிய எழுத்து தந்திரம்
உணவு லேபிள்கள் 'கலோரி' (பெரிய C) பயன்படுத்துகின்றன, இது உண்மையில் ஒரு கிலோகலோரி! எனவே அந்த 200 கலோரி குக்கீ உண்மையில் 200,000 கலோரிகள் (சிறிய c) ஆகும்.
பெட்ரோலின் அழுக்கு ரகசியம்
1 லிட்டர் பெட்ரோலில் 9.4 kWh ஆற்றல் உள்ளது, ஆனால் இன்ஜின்கள் 70% வெப்பமாக வீணடிக்கின்றன! உண்மையில் ~2.5 kWh மட்டுமே உங்கள் காரை நகர்த்துகிறது. EV-கள் ~10-15% மட்டுமே வீணடிக்கின்றன.
1 kWh அளவுகோல்
1 kWh-ஆல்: 100W பல்பை 10 மணி நேரம் இயக்கலாம், 100 ஸ்மார்ட்போன்களை சார்ஜ் செய்யலாம், 140 ரொட்டித் துண்டுகளை டோஸ்ட் செய்யலாம், அல்லது உங்கள் குளிர்சாதனப் பெட்டியை 24 மணி நேரம் இயக்கலாம்!
மீளுருவாக்க பிரேக்கிங் மேஜிக்
EV-கள் பிரேக் பிடிக்கும்போது 15-25% ஆற்றலை மீட்டெடுக்கின்றன, மோட்டாரை ஒரு ஜெனரேட்டராக மாற்றுவதன் மூலம். இது வீணான இயக்க ஆற்றலில் இருந்து கிடைக்கும் இலவச ஆற்றல்!
E=mc² மனதைக் கவரும்
உங்கள் உடலில் பூமியின் அனைத்து நகரங்களுக்கும் ஒரு வாரத்திற்கு மின்சாரம் வழங்க போதுமான நிறை-ஆற்றல் (E=mc²) உள்ளது! ஆனால் நிறையை ஆற்றலாக மாற்ற அணுக்கரு வினைகள் தேவை.
ராக்கெட் எரிபொருள் vs உணவு
பவுண்டுக்கு பவுண்டு, ராக்கெட் எரிபொருளில் சாக்லேட்டை விட 10× அதிக ஆற்றல் உள்ளது. ஆனால் நீங்கள் ராக்கெட் எரிபொருளை சாப்பிட முடியாது — வேதி ஆற்றல் ≠ வளர்சிதை மாற்ற ஆற்றல்!
சாதனைகள் & உச்சங்கள்
| சாதனை | ஆற்றல் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|
| வீட்டு தினசரி பயன்பாடு | ~10–30 kWh | காலநிலை மற்றும் சாதனங்களைப் பொறுத்து மாறுபடும் |
| மின்னல் | ~1–10 GJ | மிகவும் மாறுபடும் |
| 1 மெகாடன் TNT | 4.184 PJ | வெடிபொருள் சமமான |
ஆற்றலின் கண்டுபிடிப்பு: பழங்கால நெருப்பிலிருந்து நவீன இயற்பியல் வரை
பழங்கால ஆற்றல்: நெருப்பு, உணவு மற்றும் தசை சக்தி
ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளாக, மனிதர்கள் ஆற்றலை அதன் விளைவுகளின் மூலம் மட்டுமே புரிந்துகொண்டனர்: நெருப்பிலிருந்து வெப்பம், உணவிலிருந்து வலிமை, மற்றும் நீர் மற்றும் காற்றின் சக்தி. ஆற்றல் ஒரு நடைமுறை யதார்த்தமாக இருந்தது, கோட்பாட்டு புரிதல் இல்லாமல்.
- **நெருப்பைக் கட்டுப்படுத்துதல்** (~கி.மு. 400,000) - மனிதர்கள் வெப்பம் மற்றும் ஒளிக்காக வேதி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தினர்
- **நீர் சக்கரங்கள்** (~கி.மு. 300) - கிரேக்கர்களும் ரோமானியர்களும் இயக்க ஆற்றலை இயந்திர வேலையாக மாற்றினர்
- **காற்றாலைகள்** (~கி.பி. 600) - பாரசீகர்கள் தானியங்களை அரைக்க காற்றின் ஆற்றலைப் பிடித்தனர்
- **ஊட்டச்சத்து புரிதல்** (பழங்காலம்) - மனித செயல்பாட்டிற்கான 'எரிபொருளாக' உணவு, அதன் பொறிமுறை தெரியாவிட்டாலும்
இந்த நடைமுறை பயன்பாடுகள் எந்தவொரு அறிவியல் கோட்பாட்டிற்கும் ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பே இருந்தன. ஆற்றல் அனுபவத்தின் மூலம் அறியப்பட்டது, சமன்பாடுகளால் அல்ல.
இயந்திர யுகம்: நீராவி, வேலை மற்றும் செயல்திறன் (1600-1850)
தொழிற்புரட்சி வெப்பம் எவ்வாறு வேலையாக மாறுகிறது என்பதைப் பற்றிய சிறந்த புரிதலைக் கோரியது. பொறியாளர்கள் இயந்திர செயல்திறனை அளவிட்டனர், இது வெப்ப இயக்கவியலின் பிறப்புக்கு வழிவகுத்தது.
- **ஜேம்ஸ் வாட்டின் நீராவி இயந்திர மேம்பாடுகள்** (1769) - வேலை வெளியீட்டை அளவிட்டார், குதிரைத்திறனை அறிமுகப்படுத்தினார்
- **சாடி கார்னோட்டின் வெப்ப இயந்திரக் கோட்பாடு** (1824) - வெப்பத்தை வேலையாக மாற்றுவதில் கோட்பாட்டு வரம்புகளை நிரூபித்தது
- **ஜூலியஸ் வான் மேயர்** (1842) - வெப்பத்தின் இயந்திர சமமானதை முன்மொழிந்தார்: வெப்பமும் வேலையும் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றத்தக்கவை
- **ஜேம்ஸ் ஜூல் சோதனைகள்** (1843-1850) - துல்லியமாக அளவிட்டார்: 1 கலோரி = 4.184 ஜூல் இயந்திர வேலை
ஜூலின் சோதனைகள் ஆற்றல் அழிவின்மையை நிரூபித்தன: இயந்திர வேலை, வெப்பம் மற்றும் மின்சாரம் ஆகியவை ஒரே பொருளின் வெவ்வேறு வடிவங்கள்.
ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல்: அழிவின்மை மற்றும் வடிவங்கள் (1850-1900)
19 ஆம் நூற்றாண்டு பல்வேறு அவதானிப்புகளை ஒரே கருத்தாக்கத்தில் தொகுத்தது: ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது, வடிவங்களுக்கு இடையில் மாறுகிறது ஆனால் ஒருபோதும் உருவாக்கப்படவோ அழிக்கப்படவோ இல்லை.
- **ஹெர்மன் வான் ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ்** (1847) - ஆற்றல் அழிவின்மை விதியை முறைப்படுத்தினார்
- **ருடால்ஃப் கிளாசியஸ்** (1850கள்) - எண்ட்ரோபியை அறிமுகப்படுத்தினார், ஆற்றலின் தரம் குறைவதைக் காட்டினார்
- **ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல்** (1865) - மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியலை ஒன்றிணைத்தார், ஒளி ஆற்றலைக் கொண்டு செல்கிறது என்பதைக் காட்டினார்
- **லுட்விக் போல்ட்ஸ்மேன்** (1877) - புள்ளிவிவர இயக்கவியல் மூலம் ஆற்றலை அணு இயக்கத்துடன் இணைத்தார்
1900 வாக்கில், ஆற்றல் இயற்பியலின் மைய நாணயமாகப் புரிந்து கொள்ளப்பட்டது—அனைத்து இயற்கை செயல்முறைகளிலும் மாறுகிறது ஆனால் பாதுகாக்கப்படுகிறது.
குவாண்டம் & அணு யுகம்: E=mc² மற்றும் அணுக்கரு அளவுகள் (1900-1945)
20 ஆம் நூற்றாண்டு ஆற்றலை உச்சத்தில் வெளிப்படுத்தியது: ஐன்ஸ்டீனின் நிறை-ஆற்றல் சமநிலை மற்றும் அணு அளவுகளில் குவாண்டம் இயக்கவியல்.
- **மேக்ஸ் பிளாங்க்** (1900) - கதிர்வீச்சில் ஆற்றலைக் குவாண்டமாக்கினார்: E = hν (பிளாங்க் மாறிலி)
- **ஐன்ஸ்டீனின் E=mc²** (1905) - நிறை மற்றும் ஆற்றல் சமமானவை; சிறிய நிறை = மகத்தான ஆற்றல்
- **நீல்ஸ் போர்** (1913) - அணு ஆற்றல் நிலைகள் நிறமாலை வரிகளை விளக்குகின்றன; eV ஒரு இயற்கை அலகாகிறது
- **என்ரிகோ ஃபெர்மி** (1942) - முதல் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுக்கரு சங்கிலி வினை MeV-அளவு ஆற்றலை வெளியிட்டது
- **மன்ஹாட்டன் திட்டம்** (1945) - டிரினிட்டி சோதனை ~22 கிலோடன் TNT சமமான (~90 TJ) ஆற்றலை நிரூபித்தது
அணுக்கரு ஆற்றல் E=mc²-ஐ உறுதிப்படுத்தியது: பிளவு 0.1% நிறையை ஆற்றலாக மாற்றுகிறது—இரசாயன எரிபொருட்களை விட மில்லியன் கணக்கான மடங்கு அடர்த்தியானது.
நவீன ஆற்றல் நிலப்பரப்பு (1950-தற்போது)
போருக்குப் பிந்தைய சமூகம் பயன்பாடுகள், உணவு மற்றும் இயற்பியலுக்கான ஆற்றல் அலகுகளைத் தரப்படுத்தியது, அதே நேரத்தில் புதைபடிவ எரிபொருட்கள், புதுப்பிக்கத்தக்கவை மற்றும் செயல்திறனுடன் போராடியது.
- **கிலோவாட்-மணி தரப்படுத்தல்** - உலகளாவிய மின்சார பயன்பாடுகள் கட்டணம் வசூலிக்க kWh-ஐ ஏற்றுக்கொண்டன
- **கலோரி லேபிளிங்** (1960-90கள்) - உணவு ஆற்றல் தரப்படுத்தப்பட்டது; FDA ஊட்டச்சத்து உண்மைகளை (1990) கட்டாயமாக்கியது
- **ஒளிமின்னழுத்தப் புரட்சி** (1970-2020கள்) - சூரியத் தகடு செயல்திறன் <10% லிருந்து >20% ஆக உயர்ந்தது
- **லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள்** (1991-தற்போது) - ஆற்றல் அடர்த்தி ~100-லிருந்து 250+ Wh/kg ஆக உயர்ந்தது
- **ஸ்மார்ட் கிரிட்கள் & சேமிப்பு** (2010கள்) - நிகழ்நேர ஆற்றல் மேலாண்மை மற்றும் கிரிட்-அளவு பேட்டரிகள்
காலநிலை யுகம்: ஆற்றல் அமைப்புகளை கார்பன் நீக்குதல்
21 ஆம் நூற்றாண்டு ஆற்றலின் சுற்றுச்சூழல் செலவை அங்கீகரிக்கிறது. கவனம் வெறுமனே ஆற்றலை உருவாக்குவதிலிருந்து திறமையாக சுத்தமான ஆற்றலை உருவாக்குவதற்கு மாறுகிறது.
- **கார்பன் தீவிரம்** - புதைபடிவ எரிபொருள்கள் 400-1000 g CO₂/kWh-ஐ வெளியிடுகின்றன; புதுப்பிக்கத்தக்கவை <50 g CO₂/kWh வாழ்க்கைச் சுழற்சியில் வெளியிடுகின்றன
- **ஆற்றல் சேமிப்பு இடைவெளிகள்** - பேட்டரிகள் ~0.5 MJ/kg-ஐ சேமிக்கின்றன, பெட்ரோல் 46 MJ/kg; வரம்பு கவலை நீடிக்கிறது
- **கிரிட் ஒருங்கிணைப்பு** - மாறக்கூடிய புதுப்பிக்கத்தக்கவைகளுக்கு சேமிப்பு மற்றும் தேவைக்கேற்ப பதில் தேவை
- **செயல்திறன் கட்டாயங்கள்** - LED-கள் (100 lm/W) vs இன்காண்டசென்ட் (15 lm/W); வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள் (COP > 3) vs எதிர்ப்பு வெப்பமூட்டல்
நிகர-பூஜ்ஜியத்திற்கு மாறுவதற்கு அனைத்தையும் மின்மயமாக்குவதும், அந்த மின்சாரத்தை சுத்தமாக உருவாக்குவதும் தேவை—ஒரு முழுமையான ஆற்றல் அமைப்பு சீரமைப்பு.
ஆற்றல் அறிவியலில் முக்கிய மைல்கற்கள்
ஆற்றல் அளவு: குவாண்டம் கிசுகிசுக்களிலிருந்து அண்டவியல் வெடிப்புகள் வரை
ஆற்றல் ஒரு புரிந்துகொள்ள முடியாத வரம்பைக் கொண்டுள்ளது: ஒற்றை ஃபோட்டான்களிலிருந்து சூப்பர்நோவாக்கள் வரை. இந்த அளவுகளைப் புரிந்துகொள்வது அன்றாட ஆற்றல் பயன்பாட்டைச் சூழலில் வைக்க உதவுகிறது.
குவாண்டம் & மூலக்கூறு (10⁻¹⁹ முதல் 10⁻¹⁵ J)
Typical units: eV முதல் meV வரை
- **ஒரு மூலக்கூறுக்கான வெப்ப ஆற்றல்** (அறை வெப்பநிலை) - ~0.04 eV (~6×10⁻²¹ J)
- **கண்ணுக்குத் தெரியும் ஃபோட்டான்** - 1.8-3.1 eV (சிவப்பு முதல் ஊதா ஒளி வரை)
- **இரசாயனப் பிணைப்பு உடைதல்** - 1-10 eV (இணைப்பிணைப்புகள்)
- **எக்ஸ்-ரே ஃபோட்டான்** - 1-100 keV
நுண்ணோக்கி & மனித அளவு (1 mJ முதல் 1 MJ)
Typical units: mJ, J, kJ
- **கொசு பறத்தல்** - ~0.1 mJ
- **AA பேட்டரி முழு சார்ஜ்** - ~10 kJ (2.7 Wh)
- **இனிப்புப் பட்டி** - ~1 MJ (240 kcal)
- **ஓய்வில் உள்ள மனிதன் (1 மணிநேரம்)** - ~300 kJ (75 kcal வளர்சிதை மாற்ற விகிதம்)
- **ஸ்மார்ட்போன் பேட்டரி** - ~50 kJ (14 Wh)
- **கையெறி குண்டு** - ~400 kJ
வீடு & வாகனம் (1 MJ முதல் 1 GJ)
Typical units: MJ, kWh
- **சூடான ஷவர் (10 நிமிடம்)** - 4-7 MJ (1-2 kWh)
- **தினசரி உணவு உட்கொள்ளல்** - ~10 MJ (2,400 kcal)
- **ஒரு லிட்டர் பெட்ரோல்** - 34 MJ (9.4 kWh)
- **டெஸ்லா மாடல் 3 பேட்டரி** - ~216 MJ (60 kWh)
- **வீட்டு தினசரி பயன்பாடு** - 36-108 MJ (10-30 kWh)
- **ஒரு கேலன் பெட்ரோல்** - ~132 MJ (36.6 kWh)
தொழில்துறை & நகராட்சி (1 GJ முதல் 1 TJ)
Typical units: GJ, MWh
- **மின்னல்** - 1-10 GJ (பரவலாக மாறுபடும்)
- **சிறிய கார் விபத்து (60 mph)** - ~1 GJ (இயக்க ஆற்றல்)
- **ஒரு டன் TNT** - 4.184 GJ
- **ஜெட் எரிபொருள் (1 டன்)** - ~43 GJ
- **ஒரு நகரத் தொகுதியின் தினசரி மின்சாரம்** - ~100-500 GJ
பெரிய அளவிலான நிகழ்வுகள் (1 TJ முதல் 1 PJ)
Typical units: TJ, GWh
- **கிலோடன் TNT** - 4.184 TJ (ஹிரோஷிமா: ~63 TJ)
- **சிறிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் தினசரி வெளியீடு** - ~10 TJ (100 MW நிலையம்)
- **பெரிய காற்றாலைப் பண்ணையின் ஆண்டு வெளியீடு** - ~1-5 PJ
- **விண்வெளி ஓடம் ஏவுதல்** - ~18 TJ (எரிபொருள் ஆற்றல்)
நாகரிகம் & புவி இயற்பியல் (1 PJ முதல் 1 EJ)
Typical units: PJ, TWh
- **மெகாடன் அணு ஆயுதம்** - 4.184 PJ (ஜார் பாம்பா: ~210 PJ)
- **பெரிய பூகம்பம் (அளவு 7)** - ~32 PJ
- **சூறாவளி (மொத்த ஆற்றல்)** - ~600 PJ/நாள் (பெரும்பாலும் மறை வெப்பமாக)
- **ஹூவர் அணையின் ஆண்டு வெளியீடு** - ~15 PJ (4 TWh)
- **ஒரு சிறிய நாட்டின் ஆண்டு ஆற்றல் பயன்பாடு** - ~100-1,000 PJ
கோள் & நட்சத்திரம் (1 EJ முதல் 10⁴⁴ J)
Typical units: EJ, ZJ, மற்றும் அதற்கு அப்பால்
- **அமெரிக்காவின் ஆண்டு ஆற்றல் நுகர்வு** - ~100 EJ (~28,000 TWh)
- **உலகளாவிய ஆண்டு ஆற்றல் பயன்பாடு** - ~600 EJ (2020)
- **கிரகட்டோவா எரிமலை வெடிப்பு (1883)** - ~840 PJ
- **சிக்சுலூப் சிறுகோள் தாக்கம்** - ~4×10²³ J (100 மில்லியன் மெகாடன்கள்)
- **சூரியனின் தினசரி வெளியீடு** - ~3.3×10³¹ J
- **சூப்பர்நோவா (வகை Ia)** - ~10⁴⁴ J (foe)
ஒவ்வொரு செயலும்—உங்கள் கண்ணில் படும் ஒரு ஃபோட்டான் முதல் ஒரு நட்சத்திரம் வெடிப்பது வரை—ஒரு ஆற்றல் மாற்றம். நாம் ஒரு குறுகிய பட்டையில் வாழ்கிறோம்: மெகாஜூல்கள் முதல் ஜிகாஜூல்கள் வரை.
செயலில் உள்ள ஆற்றல்: பல்வேறு களங்களில் நிஜ உலகப் பயன்பாடுகள்
ஊட்டச்சத்து & வளர்சிதை மாற்றம்
உணவு லேபிள்கள் கலோரிகளை (kcal) பட்டியலிடுகின்றன. உங்கள் உடல் இதை செல்லுலார் வேலைக்காக ~25% செயல்திறனுடன் ATP ஆக மாற்றுகிறது.
- **அடிப்படை வளர்சிதை மாற்ற விகிதம்** - உயிர் வாழ ~1,500-2,000 kcal/நாள் (6-8 MJ)
- **மாரத்தான் ஓட்டம்** - 3-4 மணி நேரத்தில் ~2,600 kcal (~11 MJ) எரிக்கிறது
- **சாக்லேட் பார்** - ~250 kcal ஒரு 60W மடிக்கணினியை ~4.5 மணி நேரம் இயக்க முடியும் (100% செயல்திறன் இருந்தால்)
- **உணவுக் கட்டுப்பாட்டுக் கணக்கு** - 1 பவுண்டு கொழுப்பு = ~3,500 kcal பற்றாக்குறை; 500 kcal/நாள் பற்றாக்குறை = 1 பவுண்டு/வாரம்
வீட்டு ஆற்றல் மேலாண்மை
மின்சாரக் கட்டணங்கள் kWh ஒன்றுக்கு வசூலிக்கப்படுகின்றன. சாதன நுகர்வைப் புரிந்துகொள்வது செலவுகளையும் கார்பன் தடயத்தையும் குறைக்க உதவுகிறது.
- **LED vs இன்காண்டசென்ட்** - 10W LED = 60W இன்காண்டசென்ட் விளக்கு; 50W × 5 மணி/நாள் = 0.25 kWh/நாள் = $9/மாதம் சேமிக்கிறது
- **மாயச் சுமைகள்** - காத்திருப்பு நிலையில் உள்ள சாதனங்கள் வீட்டு ஆற்றலில் ~5-10% (~1 kWh/நாள்) வீணடிக்கின்றன
- **வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள்** - 1 kWh மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி 3-4 kWh வெப்பத்தை நகர்த்துகின்றன (COP > 3); எதிர்ப்பு வெப்பமூட்டிகள் 1:1 ஆகும்
- **மின்சார கார் சார்ஜிங்** - 60 kWh பேட்டரி $0.15/kWh-ல் = முழு சார்ஜுக்கு $9 (பெட்ரோல் சமமான $40-க்கு எதிராக)
போக்குவரத்து & வாகனங்கள்
வாகனங்கள் எரிபொருள் ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன, கணிசமான இழப்புகளுடன். EV-கள் உள் எரிப்பு இயந்திரங்களை விட 3 மடங்கு அதிக செயல்திறன் கொண்டவை.
- **பெட்ரோல் கார்** - 30% செயல்திறன்; 1 கேலன் (132 MJ) → 40 MJ பயனுள்ள வேலை, 92 MJ வெப்பம்
- **மின்சார கார்** - 85% செயல்திறன்; 20 kWh (72 MJ) → 61 MJ சக்கரங்களுக்கு, 11 MJ இழப்புகள்
- **மீளுருவாக்க பிரேக்கிங்** - இயக்க ஆற்றலில் 10-25% பேட்டரிக்கு மீண்டும் பெறுகிறது
- **காற்றியக்கவியல்** - வேகத்தை இரட்டிப்பாக்குவது இழுவை சக்தியை நான்கு மடங்காக்குகிறது (P ∝ v³)
தொழில்துறை & உற்பத்தி
கனரகத் தொழில் உலக ஆற்றல் பயன்பாட்டில் ~30% ஆகும். செயல்முறை செயல்திறன் மற்றும் கழிவு வெப்ப மீட்பு முக்கியமானவை.
- **எஃகு உற்பத்தி** - ஒரு டன்னுக்கு ~20 GJ (5,500 kWh); மின்சார வில் உலைகள் கழிவு மற்றும் குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன
- **அலுமினிய உருக்குதல்** - ஒரு டன்னுக்கு ~45-55 GJ; அதனால்தான் மறுசுழற்சி 95% ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது
- **தரவு மையங்கள்** - உலகளவில் ஆண்டுக்கு ~200 TWh (2020); PUE (ஆற்றல் பயன்பாட்டு செயல்திறன்) செயல்திறனை அளவிடுகிறது
- **சிமென்ட் உற்பத்தி** - ஒரு டன்னுக்கு ~3-4 GJ; உலகளாவிய CO₂ உமிழ்வுகளில் 8% ஆகும்
புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அமைப்புகள்
சூரிய, காற்று மற்றும் நீர் ஆற்றல் சுற்றுப்புற ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. திறன் காரணி மற்றும் இடைப்பட்ட தன்மை வரிசைப்படுத்தலை வடிவமைக்கின்றன.
- **சூரியத் தகடு** - ~20% செயல்திறன்; 1 m² ~1 kW உச்ச சூரியனைப் பெறுகிறது → 200W × 5 சூரிய-மணி/நாள் = 1 kWh/நாள்
- **காற்றாலைத் திறன் காரணி** - 25-45%; 2 MW டர்பைன் × 35% CF = 6,100 MWh/ஆண்டு
- **நீர் மின்சாரம்** - 85-90% செயல்திறன்; 1 m³/s 100m விழுகிறது ≈ 1 MW
- **பேட்டரி சேமிப்பு சுற்று-பயண செயல்திறன்** - 85-95% செயல்திறன்; சார்ஜ்/டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது வெப்பமாக இழப்புகள்
அறிவியல் & இயற்பியல் பயன்பாடுகள்
துகள் முடுக்கிகளிலிருந்து லேசர் இணைவு வரை, இயற்பியல் ஆராய்ச்சி ஆற்றல் உச்சங்களில் செயல்படுகிறது.
- **பெரிய ஹாட்ரான் மோதுவி** - கற்றையில் 362 MJ சேமிக்கப்படுகிறது; 13 TeV-ல் புரோட்டான் மோதல்கள்
- **லேசர் இணைவு** - NIF நானோ வினாடிகளில் ~2 MJ-ஐ வழங்குகிறது; 2022-ல் சமநிலையை அடைந்தது (~3 MJ வெளியே)
- **மருத்துவ ஐசோடோப்புகள்** - சைக்ளோட்ரான்கள் PET படமெடுப்பதற்காக புரோட்டான்களை 10-20 MeV-க்கு முடுக்கிவிடுகின்றன
- **காஸ்மிக் கதிர்கள்** - கண்டறியப்பட்ட மிக உயர்ந்த ஆற்றல் துகள்: ~3×10²⁰ eV (ஒரு புரோட்டானில் ~50 J!)
அலகுகளின் பட்டியல்
மெட்ரிக் (SI)
| அலகு | சின்னம் | ஜூல்ஸ் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| ஜூல் | J | 1 | ஆற்றலின் SI அடிப்படை அலகு. |
| கிலோஜூல் | kJ | 1,000 | 1,000 J; ஊட்டச்சத்துக்கு வசதியானது. |
| மெகாஜூல் | MJ | 1,000,000 | 1,000,000 J; சாதனம்/தொழில்துறை அளவு. |
| கிகாஜூல் | GJ | 1.000e+9 | 1,000 MJ; பெரிய தொழில்துறை/பொறியியல். |
| மைக்ரோஜூல் | µJ | 0.000001 | மைக்ரோஜூல்; சென்சார்கள் மற்றும் லேசர் துடிப்புகள். |
| மில்லிஜூல் | mJ | 0.001 | மில்லிஜூல்; சிறிய துடிப்புகள். |
| நானோஜூல் | nJ | 0.000000001 | நானோஜூல்; நுண்‑ஆற்றல் நிகழ்வுகள். |
| டெராஜூல் | TJ | 1.000e+12 | 1,000 GJ; மிக பெரிய வெளியீடுகள். |
இம்பீரியல் / யுஎஸ்
| அலகு | சின்னம் | ஜூல்ஸ் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகு | BTU | 1,055.06 | பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகு; HVAC மற்றும் வெப்பமூட்டல். |
| பிடியு (ஐடி) | BTU(IT) | 1,055.06 | IT BTU வரையறை (≈ BTU போலவே). |
| பிடியு (வெப்ப வேதியியல்) | BTU(th) | 1,054.35 | வெப்பவேதியியல் BTU வரையறை. |
| அடி-பவுண்டு விசை | ft·lbf | 1.35582 | அடி‑பவுண்டு விசை; இயந்திர வேலை. |
| அங்குல-பவுண்டு விசை | in·lbf | 0.112985 | அங்குல‑பவுண்டு விசை; முறுக்குவிசை மற்றும் வேலை. |
| மில்லியன் பிடியு | MBTU | 1.055e+9 | மில்லியன் BTU; ஆற்றல் சந்தைகள். |
| குவாட் | quad | 1.055e+18 | 10¹⁵ BTU; தேசிய ஆற்றல் அளவுகள். |
| தெர்ம் | thm | 105,506,000 | இயற்கை எரிவாயு கட்டணம்; 100,000 BTU. |
கலோரிகள்
| அலகு | சின்னம் | ஜூல்ஸ் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| கலோரி | cal | 4.184 | சிறிய கலோரி; 4.184 J. |
| கலோரி (உணவு) | Cal | 4,184 | உணவு லேபிள் ‘கலோரி’ (kcal). |
| கிலோகலோரி | kcal | 4,184 | கிலோகலோரி; உணவு கலோரி. |
| கலோரி (15°C) | cal₁₅ | 4.1855 | 15°C-ல் கலோரி. |
| கலோரி (20°C) | cal₂₀ | 4.182 | 20°C-ல் கலோரி. |
| கலோரி (ஐடி) | cal(IT) | 4.1868 | IT கலோரி (≈4.1868 J). |
| கலோரி (வெப்ப வேதியியல்) | cal(th) | 4.184 | வெப்பவேதியியல் கலோரி (4.184 J). |
மின்சாரம்
| அலகு | சின்னம் | ஜூல்ஸ் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| கிலோவாட்-மணி | kWh | 3,600,000 | கிலோவாட்‑மணி; பயன்பாட்டுக் கட்டணங்கள் மற்றும் EV-கள். |
| வாட்-மணி | Wh | 3,600 | வாட்‑மணி; சாதன ஆற்றல். |
| எலக்ட்ரான்வோல்ட் | eV | 1.602e-19 | எலக்ட்ரான்வோல்ட்; துகள்/ஃபோட்டான் ஆற்றல்கள். |
| கிகாஎலக்ட்ரான்வோல்ட் | GeV | 1.602e-10 | ஜிகாஎலக்ட்ரான்வோல்ட்; உயர்‑ஆற்றல் இயற்பியல். |
| கிகாவாட்-மணி | GWh | 3.600e+12 | ஜிகாவாட்‑மணி; மின் கட்டங்கள் மற்றும் ஆலைகள். |
| கிலோஎலக்ட்ரான்வோல்ட் | keV | 1.602e-16 | கிலோஎலக்ட்ரான்வோல்ட்; எக்ஸ்‑கதிர்கள். |
| மெகாஎலக்ட்ரான்வோல்ட் | MeV | 1.602e-13 | மெகாஎலக்ட்ரான்வோல்ட்; அணுக்கரு இயற்பியல். |
| மெகாவாட்-மணி | MWh | 3.600e+9 | மெகாவாட்‑மணி; பெரிய வசதிகள். |
அணு / அணுக்கரு
| அலகு | சின்னம் | ஜூல்ஸ் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| அணு நிறை அலகு | u | 1.492e-10 | 1 u-வின் ஆற்றல் சமமான (E=mc² மூலம்). |
| ஹார்ட்ரீ ஆற்றல் | Eₕ | 4.360e-18 | ஹார்ட்ரீ ஆற்றல் (குவாண்டம் வேதியியல்). |
| கிலோடன் டிஎன்டி | ktTNT | 4.184e+12 | கிலோடன் TNT; பெரிய வெடிப்பு ஆற்றல். |
| மெகாடன் டிஎன்டி | MtTNT | 4.184e+15 | மெகாடன் TNT; மிக பெரிய வெடிப்பு ஆற்றல். |
| ரிட்பெர்க் மாறிலி | Ry | 2.180e-18 | ரைட்பெர்க் ஆற்றல்; நிறமாலையியல். |
| டன் டிஎன்டி | tTNT | 4.184e+9 | டன் TNT; வெடிபொருள் சமமான. |
அறிவியல்
| அலகு | சின்னம் | ஜூல்ஸ் | குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| பீப்பாய் எண்ணெய் சமமான | BOE | 6.120e+9 | பேரல் எண்ணெய் சமமான ~6.12 GJ (தோராயமாக). |
| கன அடி இயற்கை எரிவாயு | cf NG | 1,055,060 | கன அடி இயற்கை எரிவாயு ~1.055 MJ (தோராயமாக). |
| டைன்-சென்டிமீட்டர் | dyn·cm | 0.0000001 | டைன்‑செமீ; 1 dyn·cm = 10⁻⁷ J. |
| எர்க் | erg | 0.0000001 | CGS ஆற்றல்; 1 erg = 10⁻⁷ J. |
| குதிரைத்திறன்-மணி | hp·h | 2,684,520 | குதிரைத்திறன்‑மணி; இயந்திர/இன்ஜின்கள். |
| குதிரைத்திறன்-மணி (மெட்ரிக்) | hp·h(M) | 2,647,800 | மெட்ரிக் குதிரைத்திறன்‑மணி. |
| நீராவியின் உள்ளுறை வெப்பம் | LH | 2,257,000 | நீரின் ஆவியாதல் மறை வெப்பம் ≈ 2.257 MJ/kg. |
| பிளாங்க் ஆற்றல் | Eₚ | 1.956e+9 | பிளாங்க் ஆற்றல் (Eₚ) ≈ 1.96×10⁹ J (கோட்பாட்டு அளவு). |
| டன் நிலக்கரி சமமான | TCE | 2.931e+10 | டன் நிலக்கரி சமமான ~29.31 GJ (தோராயமாக). |
| டன் எண்ணெய் சமமான | TOE | 4.187e+10 | டன் எண்ணெய் சமமான ~41.868 GJ (தோராயமாக). |
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
kW மற்றும் kWh-க்கு என்ன வித்தியாசம்?
kW என்பது திறன் (விகிதம்). kWh என்பது ஆற்றல் (kW × மணிநேரம்). கட்டணங்கள் kWh-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.
கலோரிகளும் kcal-ம் ஒன்றா?
ஆம். உணவு ‘கலோரி’ 1 கிலோகலோரிக்கு (kcal) = 4.184 kJ சமம்.
சாதன செலவை எப்படி மதிப்பிடுவது?
ஆற்றல் (kWh) × கட்டணம் (ஒரு kWh-க்கு). எடுத்துக்காட்டு: 2 kWh × $0.20 = $0.40.
ஏன் இத்தனை கலோரி வரையறைகள் உள்ளன?
வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் வரலாற்று அளவீடுகள் வகைகளுக்கு (IT, வெப்பவேதியியல்) வழிவகுத்தன. ஊட்டச்சத்துக்கு, kcal-ஐப் பயன்படுத்தவும்.
நான் எப்போது J-க்குப் பதிலாக eV-ஐப் பயன்படுத்த வேண்டும்?
eV அணு/துகள் அளவுகளுக்கு இயல்பானது. பெரிய அளவிலான சூழல்களுக்கு J ஆக மாற்றவும்.
திறன் காரணி என்றால் என்ன?
ஒரு ஆலையின் உண்மையான ஆற்றல் வெளியீடு, அது 100% முழுத் திறனில் இயங்கினால் கிடைக்கும் வெளியீட்டால் வகுக்கப்படுவது.
முழுமையான கருவி அடைவு
UNITS-ல் கிடைக்கும் அனைத்து 71 கருவிகளும்