Oluyipada Agbara
Agbára — láti inú àwọn kálórì sí àwọn kilowatt‑wákàtí
Lóye agbára ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́: àwọn kálórì oúnjẹ, kWh ohun èlò, BTU nínú ìgbóná, àti àwọn electronvolt nínú físíìsì. Yí padà pẹ̀lú ìgboyà pẹ̀lú àwọn àpẹẹrẹ tó ṣe kedere.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Agbára
Kí ni agbára?
Agbára láti ṣe iṣẹ́ tàbí láti mú ooru jáde. A sábà máa n díwọ̀n rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí iṣẹ́ ìmúṣiṣẹ́, ooru, tàbí agbára iná.
Okun ní í ṣe pẹ̀lú agbára nípasẹ̀ àkókò: okun = agbára/àkókò (W = J/s).
- Ìpìlẹ̀ SI: joule (J)
- Iná: Wh àti kWh
- Oúnjẹ: Calorie = kilocalorie (kcal)
Àyíká ojoojúmọ́
Àwọn ìwé ìsanwó iná n gba owó ní kWh; àwọn ohun èlò n ṣe àkọsílẹ̀ okun (W) ìwọ sì n sọ ọ́ di púpọ̀ nípasẹ̀ àkókò láti gba kWh.
Àwọn àkọlé oúnjẹ nlo Calories (kcal). Ìgbóná/ìtutù sábà máa nlo BTU.
- Gbigba agbára sí Fóònù: ~10 Wh
- Wíwẹ̀ (ìṣẹ́jú 10, ẹ̀rọ ìgbóná 7 kW): ~1.17 kWh
- Oúnjẹ kan: ~600–800 kcal
Sáyẹ́ǹsì & agbára kékeré
Físíìsì àwọn èérún nlo eV fún àwọn agbára photon àti àwọn èérún.
Ní àwọn ìpele átọ́míìkì, àwọn agbára Hartree àti Rydberg hàn nínú àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ quantum.
- 1 eV = 1.602×10⁻¹⁹ J
- Photon tí a lè rí: ~2–3 eV
- Agbára Planck tóbi gan-an (nínú èrò)
- Yí padà nípasẹ̀ joules (J) fún ìtọ́kasí àti ìpéye
- kWh rọrùn fún agbára ilé; kcal fún oúnjẹ
- BTU wọ́pọ̀ ní HVAC; eV ní físíìsì
Àwọn Ohun Ìrànlọ́wọ́ Ìrántí
Ìṣirò Orí Kíákíá
kWh ↔ MJ
1 kWh = 3.6 MJ gan-an. Sọ ọ́ di púpọ̀ nípasẹ̀ 3.6 tàbí pín in nípasẹ̀ 3.6.
kcal ↔ kJ
1 kcal ≈ 4.2 kJ. Yí i po sí 4 fún àwọn ìṣirò kíákíá.
BTU ↔ kJ
1 BTU ≈ 1.055 kJ. Ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ pé 1 BTU ≈ 1 kJ fún àwọn ìṣirò.
Wh ↔ J
1 Wh = 3,600 J. Rò ó pé: 1 watt fún wákàtí 1 = ìṣẹ́jú àáyá 3,600.
Àwọn Kálórì Oúnjẹ
1 Cal (oúnjẹ) = 1 kcal = 4.184 kJ. Lẹ́tà ńlá 'C' túmọ̀ sí kilocalorie!
kW × wákàtí → kWh
Okun × Àkókò = Agbára. Ẹ̀rọ ìgbóná 2 kW × wákàtí 3 = 6 kWh tí a lò.
Àwọn Ìtọ́kasí Agbára Ojú Rí
| Scenario | Energy | Visual Reference |
|---|---|---|
| Gílóòbù LED (10 W, wákàtí 10) | 100 Wh (0.1 kWh) | Ó jẹ́ ~$0.01 ní àwọn ìwọ̀n owó tí ó wọ́pọ̀ |
| Gbigba Agbára sí Fóònù alágbèéká ní Kíkún | 10-15 Wh | Ó tó láti gba agbára sí i ní ~60-90 ìgbà láti 1 kWh |
| Ègé Búrẹ́dì Kan | 80 kcal (335 kJ) | Ó lè tan gílóòbù 100W fún ~wákàtí 1 |
| Wíwẹ̀ Omi Gbígbóná (ìṣẹ́jú 10) | 1-2 kWh | Agbára kan náà bíi ṣíṣiṣẹ́ fíríìjì rẹ fún ọjọ́ kan |
| Oúnjẹ Alẹ́ Kíkún | 600 kcal (2.5 MJ) | Agbára tó láti gbé mọ́tò kan ga ní mita 1 kúrò nílẹ̀ |
| Bàtàrì Mọ́tò Iná (60 kWh) | 216 MJ | Bíi 30,000 àwọn kálórì oúnjẹ tàbí jíjẹ fún ọjọ́ 20 |
| Lítà Pétíróòlù kan | 34 MJ (9.4 kWh) | Ṣùgbọ́n àwọn ẹ̀rọ n pàdánù 70% bíi ooru! |
| Mànàmáná | 1-5 GJ | Ó dún bíi ohun ńlá ṣùgbọ́n ó n fún ilé kan ní agbára fún wákàtí díẹ̀ péré |
Àwọn Àṣìṣe Tó Wọ́pọ̀
- Ríru kW àti kWh pọ̀Fix: kW ni okun (ìwọ̀n), kWh ni agbára (iye). Ẹ̀rọ ìgbóná 2 kW kan tó bá ṣiṣẹ́ fún wákàtí 3 yóò lo 6 kWh.
- Calorie vs calorieFix: Àwọn àkọlé oúnjẹ nlo 'Calorie' (lẹ́tà ńlá C) = kilocalorie = 1,000 calories (lẹ́tà kékeré c). 1 Cal = 1 kcal = 4.184 kJ.
- Gbígbàgbé Èso Iṣẹ́Fix: Pétíróòlù ní 9.4 kWh/lítà, ṣùgbọ́n àwọn ẹ̀rọ jẹ́ 25-30% èso iṣẹ́ nìkan. Agbára tó wúlò gan-an jẹ́ ~2.5 kWh/lítà!
- mAh Bàtàrì Láìsí VoltageFix: 10,000 mAh kò túmọ̀ sí nǹkan kan láìsí voltage! Ní 3.7V: 10,000 mAh × 3.7V ÷ 1000 = 37 Wh.
- Ríru Àwọn Ìwé Ìsanwó Agbára àti Okun pọ̀Fix: Àwọn ìwé ìsanwó iná n gba owó fún kWh (agbára), kì í ṣe kW (okun). Ìwọ̀n owó rẹ jẹ́ $/kWh, kì í ṣe $/kW.
- Gbígbàgbé Àkókò nínú Àwọn Ìṣirò AgbáraFix: Okun × Àkókò = Agbára. Lílo ẹ̀rọ ìgbóná 1,500W fún wákàtí 2 = 3 kWh, kì í ṣe 1.5 kWh!
Níbi tí Ìwọ̀n Kọ̀ọ̀kan ti Báramu
Ilé & àwọn ohun èlò
Agbára iná ni a n sanwó fún ní kWh; ṣírò lílo nípasẹ̀ okun × àkókò.
- Gílóòbù LED 10 W × 5 h ≈ 0.05 kWh
- Ádìrọ 2 kW × 1 h = 2 kWh
- Ìwé ìsanwó oṣooṣù n ṣe àkópọ̀ gbogbo àwọn ohun èlò
Oúnjẹ & oúnjẹ jíjẹ
Àwọn kálórì lórí àwọn àkọlé jẹ́ kilocalories (kcal) àti pé wọ́n sábà máa n bá kJ rìn.
- 1 kcal = 4.184 kJ
- Gbigba ojoojúmọ́ ~2,000–2,500 kcal
- kcal àti Cal (oúnjẹ) jẹ́ ohun kan náà
Ìgbóná & àwọn epo
BTU, therms, àti àwọn ìbámu epo (BOE/TOE) hàn nínú HVAC àti àwọn ọjà agbára.
- 1 therm = 100,000 BTU
- Gáàsì àdánidá àti epo nlo àwọn ìbámu tí a ti ṣe déédéé
- Àwọn ìyípadà kWh ↔ BTU wọ́pọ̀
Bí Àwọn Ìyípadà ṣe n ṣiṣẹ́
- 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
Àwọn Ìyípadà Tó Wọ́pọ̀
| Láti | Sí | Ohun Èlò Ìsọdipúpọ̀ | Àpẹẹrẹ |
|---|---|---|---|
| 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 |
Àwọn Àpẹẹrẹ Kíákíá
Ìtọ́kasí Kíákíá
Ìṣirò kíákíá iye owó ohun èlò
Agbára (kWh) × iye owó fún kWh
- Àpẹẹrẹ: 2 kWh × $0.20 = $0.40
- 1,000 W × 3 h = 3 kWh
Ìwé ìrántí bàtàrì
mAh × V ÷ 1000 ≈ Wh
- 10,000 mAh × 3.7 V ≈ 37 Wh
- Wh ÷ ohun èlò W ≈ àkókò lílo (wákàtí)
Ìṣirò Kíákíá CO₂
Ṣírò àwọn ìtújáde láti inú lílo iná
- CO₂ = kWh × ìwọ́pọ̀ nẹ́tíwọ́ọ̀kì
- Àpẹẹrẹ: 5 kWh × 400 gCO₂/kWh = 2,000 g (2 kg)
- Nẹ́tíwọ́ọ̀kì erogba díẹ̀ (100 g/kWh) dín èyí kù ní 75%
Àwọn Àṣìṣe Okun vs Agbára
Àwọn ìdàrúdàpọ̀ tó wọ́pọ̀
- kW ni okun (ìwọ̀n); kWh ni agbára (iye)
- Ẹ̀rọ ìgbóná 2 kW fún 3 h nlo 6 kWh
- Àwọn ìwé ìsanwó nlo kWh; àwọn àkọlé ohun èlò fihàn W/kW
Ìbẹ̀rẹ̀ Àwọn Agbára Àtúnsọ
Àwọn ìpìlẹ̀ oòrùn & afẹ́fẹ́
Àwọn agbára àtúnsọ n pèsè okun (kW) tí ó n kó jọ ní àkókò sí agbára (kWh).
Iṣẹ́ jáde n yàtọ̀ pẹ̀lú ojú ọjọ́; àwọn àpapọ̀ ìgbà pípẹ́ ṣe pàtàkì.
- Ohun èlò agbára: % iṣẹ́ jáde gíga jùlọ ní àkókò
- Oòrùn orí òrùlé: ~900–1,400 kWh/kW·ọdún (ó sinmi lórí ibi)
- Àwọn oko afẹ́fẹ́: ohun èlò agbára sábà máa n jẹ́ 25–45%
Ìtọ́jú & yíyí padà
Àwọn bàtàrì n tọ́jú àfikún àti yí agbára padà sí ìgbà tí a bá nílò rẹ̀.
- Agbára kWh vs okun kW ṣe pàtàkì
- Èso iṣẹ́ àbọ̀padà < 100% (àwọn ìpàdánù)
- Àwọn ìdíyelé àkókò lílo n gba ìyípadà níyànjú
Ìwé Ìrántí Ìwọ́pọ̀ Agbára
| Orísun | Nípasẹ̀ ìṣúpọ̀ | Nípasẹ̀ ìwọ̀n | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| Pétíróòlù | ~46 MJ/kg (~12.8 kWh/kg) | ~34 MJ/L (~9.4 kWh/L) | Fífẹ́; ó sinmi lórí àdàlù |
| Dísẹ́ẹ̀lì | ~45 MJ/kg | ~36 MJ/L | Ó ga díẹ̀ ní ìwọ̀n ju pétíróòlù lọ |
| Epo ọkọ̀ òfuurufú | ~43 MJ/kg | ~34 MJ/L | Ìwọ̀n Kerosene |
| Ethanol | ~30 MJ/kg | ~24 MJ/L | Ó kéré ju pétíróòlù lọ |
| Hydrogen (700 bar) | ~120 MJ/kg | ~5–6 MJ/L | Ó ga nípasẹ̀ ìṣúpọ̀, ó kéré nípasẹ̀ ìwọ̀n |
| Gáàsì àdánidá (STP) | ~55 MJ/kg | ~0.036 MJ/L | Títẹ̀pọ̀/LNG ga púpọ̀ ní ìwọ̀n |
| Bàtàrì Li‑ion | ~0.6–0.9 MJ/kg (160–250 Wh/kg) | ~1.4–2.5 MJ/L | Ó sinmi lórí kẹ́míkà |
| Bàtàrì òjé | ~0.11–0.18 MJ/kg | ~0.3–0.5 MJ/L | Ìwọ́pọ̀ díẹ̀, kò wọ́n |
| Igi (gbígbẹ) | ~16 MJ/kg | Ó yàtọ̀ | Ó sinmi lórí irú àti omi inú rẹ̀ |
Ìfiwéra Agbára Kọjá Àwọn Ìpele
| Ìlò | Joules (J) | kWh | kcal | BTU |
|---|---|---|---|---|
| Photon kan (tí a lè rí) | ~3×10⁻¹⁹ | ~10⁻²² | ~7×10⁻²⁰ | ~3×10⁻²² |
| Electron volt kan | 1.6×10⁻¹⁹ | 4.5×10⁻²³ | 3.8×10⁻²⁰ | 1.5×10⁻²² |
| Èèrà kan tó gbé èso kan | ~10⁻⁶ | ~10⁻⁹ | ~2×10⁻⁷ | ~10⁻⁹ |
| Bàtàrì AA | 9,360 | 0.0026 | 2.2 | 8.9 |
| Gbigba agbára sí Fóònù alágbèéká | 50,000 | 0.014 | 12 | 47 |
| Ègé búrẹ́dì kan | 335,000 | 0.093 | 80 | 318 |
| Oúnjẹ alẹ́ kíkún | 2,500,000 | 0.69 | 600 | 2,370 |
| Wíwẹ̀ omi gbígbóná (ìṣẹ́jú 10) | 5.4 MJ | 1.5 | 1,290 | 5,120 |
| Gbigba oúnjẹ ojoojúmọ́ | 10 MJ | 2.8 | 2,400 | 9,480 |
| Lítà pétíróòlù kan | 34 MJ | 9.4 | 8,120 | 32,200 |
| Bàtàrì Tesla (60 kWh) | 216 MJ | 60 | 51,600 | 205,000 |
| Mànàmáná | 1-5 GJ | 300-1,400 | 240k-1.2M | 950k-4.7M |
| Tọ́ọ̀nù TNT kan | 4.184 GJ | 1,162 | 1,000,000 | 3.97M |
| Bọ́ǹbù Hiroshima | 63 TJ | 17.5M | 15 bílíọ̀nù | 60 bílíọ̀nù |
Àwọn Àpẹẹrẹ Ojoojúmọ́
| Ohun | Agbára tí ó wọ́pọ̀ | Àkíyèsí |
|---|---|---|
| Gbigba agbára sí fóònù ní kíkún | ~10–15 Wh | ~36–54 kJ |
| Bàtàrì kọ̀ǹpútà alágbèéká | ~50–100 Wh | ~0.18–0.36 MJ |
| Ègé búrẹ́dì kan | ~70–100 kcal | ~290–420 kJ |
| Wíwẹ̀ omi gbígbóná (ìṣẹ́jú 10) | ~1–2 kWh | Okun × àkókò |
| Ẹ̀rọ ìgbóná (1 h) | 1–2 kWh | Nípasẹ̀ ètò okun |
| Pétíróòlù (1 L) | ~34 MJ | Ìwọ̀n ooru tó kéré (fífẹ́) |
Àwọn Òótọ́ Àrà nípa Agbára
Bàtàrì EV vs Ilé
Bàtàrì Tesla 60 kWh kan n tọ́jú agbára kan náà tí ilé kan n lò ní ọjọ́ 2-3 — fojú inú wo gbígbé iná ọjọ́ 3 nínú mọ́tò rẹ!
Therm Àràmàǹdà
Therm kan jẹ́ 100,000 BTU (29.3 kWh). Àwọn ìwé ìsanwó gáàsì àdánidá nlo therms nítorí pé ó rọrùn láti sọ '50 therms' ju '5 mílíọ̀nù BTU' lọ!
Ẹ̀tàn Lẹ́tà Nlá Calorie
Àwọn àkọlé oúnjẹ nlo 'Calorie' (lẹ́tà ńlá C) èyí tí ó jẹ́ kilocalorie! Nítorí náà, kúkì 200 Cal yẹn jẹ́ 200,000 calories (lẹ́tà kékeré c) gan-an.
Àṣírí Pétíróòlù
Lítà kan pétíróòlù ní agbára 9.4 kWh, ṣùgbọ́n àwọn ẹ̀rọ n pàdánù 70% bíi ooru! Nǹkan bíi 2.5 kWh nìkan ló n mú mọ́tò rẹ lọ. Àwọn EV n pàdánù nǹkan bíi 10-15% nìkan.
Àpẹẹrẹ 1 kWh
1 kWh lè: tan gílóòbù 100W fún wákàtí 10, gba agbára sí fóònù alágbèéká 100, sun ègé búrẹ́dì 140, tàbí jẹ́ kí fíríìjì rẹ ṣiṣẹ́ fún wákàtí 24!
Idán Dídúró Pẹ̀lú Ìtúnsọ
Àwọn EV n gba 15-25% agbára padà nígbà tí wọ́n bá n dúró nípa yíyí mọ́tọ̀ padà sí ẹ̀rọ amúnáwá. Ìyẹn jẹ́ agbára ọ̀fẹ́ láti inú agbára ìgbésókè tí a pàdánù!
E=mc² jẹ́ Ohun Ìyanu
Ara rẹ ní agbára ìṣúpọ̀ tó (E=mc²) láti fún gbogbo àwọn ìlú ayé ní agbára fún ọ̀sẹ̀ kan! Ṣùgbọ́n yíyí ìṣúpọ̀ padà sí agbára nílò àwọn ìbáṣepọ̀ átọ́míìkì.
Epo Rọ́kẹ́ẹ̀tì vs Oúnjẹ
Ní ìwọ̀n kan náà, epo rọ́kẹ́ẹ̀tì ní agbára tó tó ìlọ́po 10 ti ṣokoléètì. Ṣùgbọ́n o kò lè jẹ epo rọ́kẹ́ẹ̀tì — agbára kẹ́míkà ≠ agbára ìjẹẹ́jẹ́!
Àwọn Àkọsílẹ̀ & Àwọn Ohun Tó De Gongo
| Àkọsílẹ̀ | Agbára | Àkíyèsí |
|---|---|---|
| Lílo ojoojúmọ́ ilé | ~10–30 kWh | Ó yàtọ̀ nípasẹ̀ ojú ọjọ́ àti àwọn ohun èlò |
| Mànàmáná | ~1–10 GJ | Ó yàtọ̀ gidigidi |
| TNT megaton kan | 4.184 PJ | Ìbámu ìbúgbàù |
Ìṣàwárí Agbára: Láti Iná Ayé Àtijọ́ sí Físíìsì Òde òní
Agbára Ayé Àtijọ́: Iná, Oúnjẹ, àti Agbára Ìṣán
Fún ẹgbẹẹgbẹ̀rún ọdún, àwọn ènìyàn lóye agbára nìkan nípasẹ̀ àwọn ipa rẹ̀: ìgbóná láti inú iná, okun láti inú oúnjẹ, àti agbára omi àti afẹ́fẹ́. Agbára jẹ́ òótọ́ tó ṣeé fojú rí láìsí òye èrò.
- **Gbígba agbára lórí iná** (~400,000 BCE) - Àwọn ènìyàn n lo agbára kẹ́míkà fún ooru àti ìmọ́lẹ̀
- **Àwọn kẹ̀kẹ́ omi** (~300 BCE) - Àwọn ará Gíríìkì àti Róòmù n yí agbára ìgbésókè padà sí iṣẹ́ ìmúṣiṣẹ́
- **Àwọn ọlọ afẹ́fẹ́** (~600 CE) - Àwọn ará Persia n gba agbára afẹ́fẹ́ láti lọ ọkà
- **Òye oúnjẹ** (ayé àtijọ́) - Oúnjẹ bíi 'epo' fún ìgbòkègbodò ènìyàn, bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé a kò mọ ọ̀nà rẹ̀
Àwọn ìlò tó ṣeé fojú rí wọ̀nyí ti wà ṣáájú èyíkéyìí èrò sáyẹ́ǹsì fún ẹgbẹẹgbẹ̀rún ọdún. A mọ agbára nípasẹ̀ ìrírí, kì í ṣe àwọn ìdọ́gba.
Àkókò Ìmúṣiṣẹ́: Oru, Iṣẹ́, àti Èso Iṣẹ́ (1600-1850)
Ìyípadà Iṣẹ́ Ìlọsiwájú nílò òye tó jinlẹ̀ síi nípa bí ooru ṣe n yí padà sí iṣẹ́. Àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ díwọ̀n èso iṣẹ́ ẹ̀rọ, èyí tó yọrí sí ìbí thermodynamics.
- **Àwọn àtúnṣe ẹ̀rọ oru James Watt** (1769) - Díwọ̀n iṣẹ́ tí ó jáde, mú agbára ẹṣin wá
- **Èrò ẹ̀rọ ooru Sadi Carnot** (1824) - Fihàn àwọn ààlà èrò lórí yíyí ooru padà sí iṣẹ́
- **Julius von Mayer** (1842) - Dábàá ìbámu ìmúṣiṣẹ́ ooru: ooru àti iṣẹ́ lè ṣe pàṣípààrọ̀
- **Àwọn ìdánwò James Joule** (1843-1850) - Díwọ̀n ní pípé: 1 calorie = 4.184 joules ti iṣẹ́ ìmúṣiṣẹ́
Àwọn ìdánwò Joule fihàn ìpamọ́ agbára: iṣẹ́ ìmúṣiṣẹ́, ooru, àti iná jẹ́ oríṣiríṣi irú ohun kan náà.
Agbára tí a so pọ̀: Ìpamọ́ àti Àwọn Irú (1850-1900)
Ọ̀rúndún kọkàndínlógún so àwọn àkíyèsí tó yàtọ̀ pọ̀ sí èrò kan ṣoṣo: agbára n pamọ́, ó n yí padà láàárín àwọn irú ṣùgbọ́n a kò dá a tàbí pa á run láé.
- **Hermann von Helmholtz** (1847) - Fìdí òfin ìpamọ́ agbára múlẹ̀
- **Rudolf Clausius** (1850s) - Mú entropy wá, tó fihàn pé agbára n dínkù ní didara
- **James Clerk Maxwell** (1865) - So iná àti òòfà pọ̀, tó fihàn pé ìmọ́lẹ̀ gbé agbára
- **Ludwig Boltzmann** (1877) - So agbára pọ̀ mọ́ ìgbésókè átọ́míìkì nípasẹ̀ àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ìṣirò
Ní ọdún 1900, a lóye agbára gẹ́gẹ́ bí owó pàtàkì ti físíìsì—ó n yí padà ṣùgbọ́n ó n pamọ́ kọjá gbogbo àwọn ìlànà àdánidá.
Àkókò Quantum & Atọ́míìkì: E=mc² àti Àwọn Ìpele Subatomic (1900-1945)
Ọ̀rúndún ogún ṣàfihàn agbára ní àwọn ààlà: ìbámu ìṣúpọ̀-agbára Einstein àti àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ quantum ní àwọn ìpele átọ́míìkì.
- **Max Planck** (1900) - Ṣe ìwọ̀n agbára nínú ìtànká: E = hν (ìdúróṣinṣin Planck)
- **Einstein's E=mc²** (1905) - Ìṣúpọ̀ àti agbára jẹ́ ìbámu; ìṣúpọ̀ kékeré = agbára ńlá
- **Niels Bohr** (1913) - Àwọn ìpele agbára átọ́míìkì ṣàlàyé àwọn ìlà spectral; eV di ìwọ̀n àdánidá
- **Enrico Fermi** (1942) - Ìbáṣepọ̀ átọ́míìkì tó ṣeé darí àkọ́kọ́ tú agbára ìpele MeV sílẹ̀
- **Manhattan Project** (1945) - Ìdánwò Trinity fihàn ~22 kilotons ìbámu TNT (~90 TJ)
Agbára átọ́míìkì fìdí E=mc² múlẹ̀: ìpín tú 0.1% ìṣúpọ̀ padà sí agbára—ní ìlọ́po mílíọ̀nù ju àwọn epo kẹ́míkà lọ.
Ibi Agbára Òde òní (1950-Báyìí)
Àwùjọ lẹ́yìn ogun ṣe déédéé àwọn ìwọ̀n agbára fún àwọn ohun èlò, oúnjẹ, àti físíìsì nígbà tí wọ́n n bá àwọn epo àlùmọ́nì, àwọn agbára àtúnsọ, àti èso iṣẹ́ jà.
- **Ìṣedéédéé Kilowatt-wákàtí** - Àwọn ilé-iṣẹ́ iná àgbáyé gba kWh fún ìsanwó
- **Àkọlé Calorie** (1960s-90s) - Agbára oúnjẹ tí a ṣe déédéé; FDA pàṣẹ àwọn òótọ́ oúnjẹ (1990)
- **Ìyípadà Photovoltaic** (1970s-2020s) - Èso iṣẹ́ pákó oòrùn gòkè láti <10% sí >20%
- **Àwọn bàtàrì Lithium-ion** (1991-báyìí) - Ìwọ́pọ̀ agbára gòkè láti ~100 sí 250+ Wh/kg
- **Àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì ọlọ́gbọ́n & ìtọ́jú** (2010s) - Ìṣàkóso agbára ní àkókò gidi àti àwọn bàtàrì ìpele nẹ́tíwọ́ọ̀kì
Àkókò Ojú-ọjọ́: Yíyọ Erogba kúrò nínú Àwọn Ètò Agbára
Ọ̀rúndún kọkànlélógún mọ iye owó àyíká ti agbára. Àfojúsùn yí padà láti pípèsè agbára lásán sí pípèsè agbára mímọ́ ní èso iṣẹ́.
- **Ìwọ́pọ̀ Erogba** - Àwọn epo àlùmọ́nì n tú 400-1000 g CO₂/kWh sílẹ̀; àwọn agbára àtúnsọ n tú <50 g CO₂/kWh sílẹ̀ ní ìgbésí ayé
- **Àwọn àlàfo ìtọ́jú agbára** - Àwọn bàtàrì n tọ́jú ~0.5 MJ/kg vs pétíróòlù 46 MJ/kg; àníyàn nípa ìjìnnà síbẹ̀
- **Ìsopọ̀ Nẹ́tíwọ́ọ̀kì** - Àwọn agbára àtúnsọ tó yí padà nílò ìtọ́jú àti ìdáhùn sí ìbéèrè
- **Àwọn ohun tí ó ṣe pàtàkì fún èso iṣẹ́** - LEDs (100 lm/W) vs incandescent (15 lm/W); àwọn pọ́ǹpù ooru (COP > 3) vs ìgbóná pẹ̀lú ìdènà
Ìyípadà sí net-zero nílò yíyí ohun gbogbo padà sí iná àti pípèsè iná yẹn ní mímọ́—àtúnṣe ètò agbára pátápátá.
Àwọn Ipele Pàtàkì nínú Sáyẹ́ǹsì Agbára
Ìpele Agbára: Láti Àwọn Ìgbì Quantum sí Àwọn Ìbúgbàù Àgbáyé
Agbára kárí ìwọ̀n tí a kò lè lóye: láti orí photon kan sí supernova. Lílóye àwọn ìpele wọ̀nyí n ràn wá lọ́wọ́ láti fi lílo agbára ojoojúmọ́ sí àyíká.
Quantum & Molecular (10⁻¹⁹ sí 10⁻¹⁵ J)
Typical units: eV sí meV
- **Agbára ooru fún molecule kan** (ìwọ̀n otútù yàrá) - ~0.04 eV (~6×10⁻²¹ J)
- **Photon tí a lè rí** - 1.8-3.1 eV (ìmọ́lẹ̀ pupa sí violet)
- **Bíbu ìdè kẹ́míkà** - 1-10 eV (àwọn ìdè covalent)
- **Photon X-ray** - 1-100 keV
Ìpele Kékeré & Ènìyàn (1 mJ sí 1 MJ)
Typical units: mJ, J, kJ
- **Yánmùyánmú tó n fò** - ~0.1 mJ
- **Gbigba agbára sí bàtàrì AA ní kíkún** - ~10 kJ (2.7 Wh)
- **Gúlúsì** - ~1 MJ (240 kcal)
- **Ènìyàn ní ìsinmi (wákàtí 1)** - ~300 kJ (ìwọ̀n ìjẹẹ́jẹ́ 75 kcal)
- **Bàtàrì fóònù alágbèéká** - ~50 kJ (14 Wh)
- **Giranáàdì ọwọ́** - ~400 kJ
Ilé & Mọ́tò (1 MJ sí 1 GJ)
Typical units: MJ, kWh
- **Wíwẹ̀ omi gbígbóná (ìṣẹ́jú 10)** - 4-7 MJ (1-2 kWh)
- **Gbigba oúnjẹ ojoojúmọ́** - ~10 MJ (2,400 kcal)
- **Lítà pétíróòlù kan** - 34 MJ (9.4 kWh)
- **Bàtàrì Tesla Model 3** - ~216 MJ (60 kWh)
- **Lílo ojoojúmọ́ ilé** - 36-108 MJ (10-30 kWh)
- **Gálọ́ọ̀nù pétíróòlù kan** - ~132 MJ (36.6 kWh)
Iṣẹ́ Ìlọsiwájú & Ìlú (1 GJ sí 1 TJ)
Typical units: GJ, MWh
- **Mànàmáná** - 1-10 GJ (ó yàtọ̀ gidigidi)
- **Ìjàmbá mọ́tò kékeré (60 mph)** - ~1 GJ (agbára ìgbésókè)
- **Tọ́ọ̀nù TNT kan** - 4.184 GJ
- **Epo ọkọ̀ òfuurufú (tọ́ọ̀nù 1)** - ~43 GJ
- **Iná ojoojúmọ́ agbègbè ìlú kan** - ~100-500 GJ
Àwọn Ìṣẹ̀lẹ̀ Nlá (1 TJ sí 1 PJ)
Typical units: TJ, GWh
- **Kiloton ti TNT** - 4.184 TJ (Hiroshima: ~63 TJ)
- **Iṣẹ́ ojoojúmọ́ ilé-iṣẹ́ agbára kékeré** - ~10 TJ (ilé-iṣẹ́ 100 MW)
- **Iṣẹ́ ọdọọdún oko afẹ́fẹ́ ńlá** - ~1-5 PJ
- **Ìtajà ọkọ̀ òfuurufú** - ~18 TJ (agbára epo)
Ọ̀làjú & Geophysics (1 PJ sí 1 EJ)
Typical units: PJ, TWh
- **Ohun ìjà átọ́míìkì megaton** - 4,184 PJ (Tsar Bomba: ~210 PJ)
- **Ìṣẹ̀lẹ̀ ńlá (ìwọ̀n 7)** - ~32 PJ
- **Ìjì líle (gbogbo agbára)** - ~600 PJ/ọjọ́ (púpọ̀ jùlọ bíi ooru àìfojúrí)
- **Iṣẹ́ ọdọọdún Hoover Dam** - ~15 PJ (4 TWh)
- **Lílo agbára ọdọọdún orílẹ̀-èdè kékeré** - ~100-1,000 PJ
Planet & Ìràwọ̀ (1 EJ sí 10⁴⁴ J)
Typical units: EJ, ZJ, àti síwájú síi
- **Lílo agbára ọdọọdún USA** - ~100 EJ (~28,000 TWh)
- **Lílo agbára ọdọọdún àgbáyé** - ~600 EJ (2020)
- **Ìbúgbàù Krakatoa (1883)** - ~840 PJ
- **Ìbúgbàù asteroid Chicxulub** - ~4×10²³ J (100 mílíọ̀nù megatons)
- **Iṣẹ́ ojoojúmọ́ Oòrùn** - ~3.3×10³¹ J
- **Supernova (Iru Ia)** - ~10⁴⁴ J (foe)
Gbogbo ìṣe—láti orí photon tó kan ojú rẹ sí ìràwọ̀ tó bú gbàù—jẹ́ ìyípadà agbára. A n gbé nínú ààyè tóóró: megajoules sí gigajoules.
Agbára ní Ìṣe: Àwọn Ìlò Ayé Gidi Kọjá Àwọn Agbègbè
Oúnjẹ & Ìjẹẹ́jẹ́
Àwọn àkọlé oúnjẹ ṣe àkọsílẹ̀ agbára ní Calories (kcal). Ara rẹ n yí èyí padà sí ATP fún iṣẹ́ sẹ́ẹ̀lì pẹ̀lú èso iṣẹ́ ~25%.
- **Ìwọ̀n ìjẹẹ́jẹ́ ìpìlẹ̀** - ~1,500-2,000 kcal/ọjọ́ (6-8 MJ) láti wà láàyè
- **Eré ìje Marathon** - N sun ~2,600 kcal (~11 MJ) ní wákàtí 3-4
- **Gúlúsì ṣokoléètì** - ~250 kcal lè fún kọ̀ǹpútà alágbèéká 60W ní agbára fún ~wákàtí 4.5 (tí ó bá jẹ́ 100% èso iṣẹ́)
- **Ìṣirò dídín oúnjẹ kù** - 1 lb ọ̀rá = ~3,500 kcal àìtó; 500 kcal/ọjọ́ àìtó = 1 lb/ọ̀sẹ̀
Ìṣàkóso Agbára Ilé
Àwọn ìwé ìsanwó iná n gba owó fún kWh. Lílóye lílo ohun èlò n ràn wá lọ́wọ́ láti dín iye owó àti ìpa erogba kù.
- **LED vs incandescent** - 10W LED = 60W ìmọ́lẹ̀ incandescent; n pa 50W × 5 hrs/ọjọ́ = 0.25 kWh/ọjọ́ = $9/oṣù
- **Àwọn ẹrù afipáṣe** - Àwọn ohun èlò tó wà ní ìdúró n pàdánù ~5-10% agbára ilé (~1 kWh/ọjọ́)
- **Àwọn pọ́ǹpù ooru** - Gbé 3-4 kWh ooru nípa lílo 1 kWh iná (COP > 3); àwọn ẹ̀rọ ìgbóná pẹ̀lú ìdènà jẹ́ 1:1
- **Gbigba agbára sí mọ́tò iná** - Bàtàrì 60 kWh ní $0.15/kWh = $9 fún gbigba agbára ní kíkún (vs $40 ìbámu pétíróòlù)
Ìrìnnà & Àwọn Mọ́tò
Àwọn mọ́tò n yí agbára epo padà sí agbára ìgbésókè pẹ̀lú àwọn ìpàdánù pàtàkì. Àwọn EV jẹ́ èso iṣẹ́ ìlọ́po 3 ju àwọn ẹ̀rọ ìjóná inú lọ.
- **Mọ́tò pétíróòlù** - 30% èso iṣẹ́; 1 gálọ́ọ̀nù (132 MJ) → 40 MJ iṣẹ́ tó wúlò, 92 MJ ooru
- **Mọ́tò iná** - 85% èso iṣẹ́; 20 kWh (72 MJ) → 61 MJ sí àwọn kẹ̀kẹ́, 11 MJ àwọn ìpàdánù
- **Dídúró pẹ̀lú ìtúnsọ** - Gba 10-25% agbára ìgbésókè padà sínú bàtàrì
- **Aerodynamics** - Sísọ eré di ìlọ́po méjì n sọ agbára ìdènà di ìlọ́po mẹ́rin (P ∝ v³)
Iṣẹ́ Ìlọsiwájú & Ṣíṣe Ohun
Iṣẹ́ ìlọsiwájú tó wúwo jẹ́ ~30% lílo agbára àgbáyé. Èso iṣẹ́ ìlànà àti gbígba ooru àpàdánù padà ṣe pàtàkì.
- **Ṣíṣe irin** - ~20 GJ fún tọ́ọ̀nù kan (5,500 kWh); àwọn ádìrọ oníná nlo pàǹtírí àti agbára díẹ̀ síi
- **Yíyọ́ aluminiomu** - ~45-55 GJ fún tọ́ọ̀nù kan; ìdí tí àtúnyọ́ fi n pa 95% agbára mọ́
- **Àwọn ibùdó data** - ~200 TWh/ọdún ní àgbáyé (2020); PUE (Èso Iṣẹ́ Lílo Okun) n díwọ̀n èso iṣẹ́
- **Ṣíṣe símẹ́ǹtì** - ~3-4 GJ fún tọ́ọ̀nù kan; ó jẹ́ 8% ìtújáde CO₂ àgbáyé
Àwọn Ètò Agbára Àtúnsọ
Oòrùn, afẹ́fẹ́, àti omi n yí agbára àyíká padà sí iná. Ohun èlò agbára àti ìdásílẹ̀ n ṣe àpẹẹrẹ ìlò.
- **Pákó oòrùn** - ~20% èso iṣẹ́; 1 m² n gba ~1 kW oòrùn gíga → 200W × 5 wákàtí oòrùn/ọjọ́ = 1 kWh/ọjọ́
- **Ohun èlò agbára afẹ́fẹ́** - 25-45%; ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ 2 MW × 35% CF = 6,100 MWh/ọdún
- **Iná omi** - 85-90% èso iṣẹ́; 1 m³/s tó n ṣubú 100m ≈ 1 MW
- **Ìtọ́jú bàtàrì ní èso iṣẹ́ àbọ̀padà** - 85-95% èso iṣẹ́; àwọn ìpàdánù bíi ooru nígbà gbigba agbára/yíyọ agbára
Àwọn Ìlò Sáyẹ́ǹsì & Físíìsì
Láti orí àwọn ẹ̀rọ ìyára èérún sí ìsopọ̀ laser, ìwádìí físíìsì n ṣiṣẹ́ ní àwọn ààlà agbára.
- **Large Hadron Collider** - 362 MJ tí a tọ́jú sínú ìtan-ìna; ìjàpọ̀ proton ní 13 TeV
- **Ìsopọ̀ laser** - NIF n pèsè ~2 MJ ní nanoseconds; dé ìbúgbàù ní 2022 (~3 MJ jáde)
- **Àwọn isotopes ìṣègùn** - Àwọn cyclotrons n yára àwọn proton sí 10-20 MeV fún àwòrán PET
- **Àwọn ìtànká àgbáyé** - Èérún agbára gíga jùlọ tí a rí: ~3×10²⁰ eV (~50 J nínú proton kan!)
Àkójọpọ̀ Àwọn Ìwọ̀n
Iwọn Metirik (SI)
| Ìwọ̀n | Àmì | Joules | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| joule | J | 1 | Ìwọ̀n ìpìlẹ̀ SI fún agbára. |
| kilojoule | kJ | 1,000 | 1,000 J; ó wúlò fún oúnjẹ jíjẹ. |
| megajoule | MJ | 1,000,000 | 1,000,000 J; ìpele ohun èlò/iṣẹ́ ìlọsiwájú. |
| gigajoule | GJ | 1.000e+9 | 1,000 MJ; iṣẹ́ ìlọsiwájú ńlá/ìmọ̀-ẹ̀rọ. |
| microjoule | µJ | 0.000001 | Microjoule; àwọn sensọ àti ìgbì laser. |
| millijoule | mJ | 0.001 | Millijoule; àwọn ìgbì kékeré. |
| nanojoule | nJ | 0.000000001 | Nanojoule; àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ agbára kékeré. |
| terajoule | TJ | 1.000e+12 | 1,000 GJ; àwọn ìtújáde ńlá gan-an. |
Ti Ọba / Amerika
| Ìwọ̀n | Àmì | Joules | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| ẹyọ igbona ti Ilu Gẹẹsi | BTU | 1,055.06 | Ìwọ̀n ooru British; HVAC àti ìgbóná. |
| BTU (IT) | BTU(IT) | 1,055.06 | Ìtumọ̀ IT BTU (≈ bíi BTU). |
| BTU (thermochemical) | BTU(th) | 1,054.35 | Ìtumọ̀ BTU thermochemical. |
| agbara ẹsẹ-poun | ft·lbf | 1.35582 | Ẹsẹ̀‑pao agbára; iṣẹ́ ìmúṣiṣẹ́. |
| agbara inch-poun | in·lbf | 0.112985 | Ìnṣì‑pao agbára; agbára yíyí àti iṣẹ́. |
| miliọnu BTU | MBTU | 1.055e+9 | Mílíọ̀nù BTU; àwọn ọjà agbára. |
| quad | quad | 1.055e+18 | 10¹⁵ BTU; àwọn ìpele agbára orílẹ̀-èdè. |
| therm | thm | 105,506,000 | Ìsanwó gáàsì àdánidá; 100,000 BTU. |
Awọn kalori
| Ìwọ̀n | Àmì | Joules | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| kalori | cal | 4.184 | Kálórì kékeré; 4.184 J. |
| Kalori (ounjẹ) | Cal | 4,184 | ‘Calorie’ lórí àkọlé oúnjẹ (kcal). |
| kilocalorie | kcal | 4,184 | Kilocalorie; Kálórì oúnjẹ. |
| kalori (15°C) | cal₁₅ | 4.1855 | Kálórì ní 15°C. |
| kalori (20°C) | cal₂₀ | 4.182 | Kálórì ní 20°C. |
| kalori (IT) | cal(IT) | 4.1868 | Kálórì IT (≈4.1868 J). |
| kalori (thermochemical) | cal(th) | 4.184 | Kálórì thermochemical (4.184 J). |
Itanna
| Ìwọ̀n | Àmì | Joules | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| wakati-kilowatt | kWh | 3,600,000 | Kilowatt‑wákàtí; àwọn ìwé ìsanwó ohun èlò àti EVs. |
| wakati-watt | Wh | 3,600 | Watt‑wákàtí; agbára ohun èlò. |
| elekitironi-volt | eV | 1.602e-19 | Electronvolt; agbára èérún/photon. |
| gigaelectronvolt | GeV | 1.602e-10 | Gigaelectronvolt; físíìsì agbára gíga. |
| wakati-gigawatt | GWh | 3.600e+12 | Gigawatt‑wákàtí; àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì àti ilé-iṣẹ́. |
| kiloelectronvolt | keV | 1.602e-16 | Kiloelectronvolt; X‑rays. |
| megaelectronvolt | MeV | 1.602e-13 | Megaelectronvolt; físíìsì átọ́míìkì. |
| wakati-megawatt | MWh | 3.600e+9 | Megawatt‑wákàtí; àwọn ohun èlò ńlá. |
Atomiki / Nukiliya
| Ìwọ̀n | Àmì | Joules | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| ẹyọ ibi-atomiki | u | 1.492e-10 | Ìbámu agbára 1 u (nípasẹ̀ E=mc²). |
| agbara Hartree | Eₕ | 4.360e-18 | Agbára Hartree (kẹ́mísítírì quantum). |
| kiloton TNT | ktTNT | 4.184e+12 | Kiloton ti TNT; agbára ìbúgbàù ńlá. |
| megaton TNT | MtTNT | 4.184e+15 | Megaton ti TNT; agbára ìbúgbàù ńlá gan-an. |
| igbagbogbo Rydberg | Ry | 2.180e-18 | Agbára Rydberg; spectroscopy. |
| tani TNT | tTNT | 4.184e+9 | Tọ́ọ̀nù TNT; ìbámu ìbúgbàù. |
Imọ-jinlẹ
| Ìwọ̀n | Àmì | Joules | Àkíyèsí |
|---|---|---|---|
| agba ti epo deede | BOE | 6.120e+9 | Ìbámu àgbá epo ~6.12 GJ (fífẹ́). |
| ẹsẹ onigun ti gaasi adayeba | cf NG | 1,055,060 | Ẹsẹ̀ oníhàmẹ́rin gáàsì àdánidá ~1.055 MJ (fífẹ́). |
| dyne-centimeter | dyn·cm | 0.0000001 | Dyne‑cm; 1 dyn·cm = 10⁻⁷ J. |
| erg | erg | 0.0000001 | Agbára CGS; 1 erg = 10⁻⁷ J. |
| wakati-agbara ẹṣin | hp·h | 2,684,520 | Agbára ẹṣin‑wákàtí; ìmúṣiṣẹ́/ẹ̀rọ. |
| wakati-agbara ẹṣin (metric) | hp·h(M) | 2,647,800 | Agbára ẹṣin‑wákàtí metric. |
| ooru ti o farapamọ ti nya | LH | 2,257,000 | Ooru àìfojúrí ti yíyí omi padà sí oru ≈ 2.257 MJ/kg. |
| agbara Planck | Eₚ | 1.956e+9 | Agbára Planck (Eₚ) ≈ 1.96×10⁹ J (ìpele èrò). |
| tani ti edu deede | TCE | 2.931e+10 | Ìbámu tọ́ọ̀nù èédú ~29.31 GJ (fífẹ́). |
| tani ti epo deede | TOE | 4.187e+10 | Ìbámu tọ́ọ̀nù epo ~41.868 GJ (fífẹ́). |
Àwọn Ìbéèrè Tó Wọ́pọ̀
Kí ni ìyàtọ̀ láàárín kW àti kWh?
kW ni okun (ìwọ̀n). kWh ni agbára (kW × wákàtí). Àwọn ìwé ìsanwó nlo kWh.
Ǹjẹ́ Calories jẹ́ bákan náà pẹ̀lú kcal?
Bẹ́ẹ̀ ni. ‘Calorie’ oúnjẹ jẹ́ déédéé pẹ̀lú 1 kilocalorie (kcal) = 4.184 kJ.
Báwo ni mo ṣe lè ṣírò iye owó ohun èlò?
Agbára (kWh) × ìdíyelé (fún kWh). Àpẹẹrẹ: 2 kWh × $0.20 = $0.40.
Kí nìdí tí ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìtumọ̀ calorie fi wà?
Àwọn ìwọ̀n ìtàn ní àwọn ìwọ̀n otútù tó yàtọ̀ yọrí sí àwọn oríṣiríṣi (IT, thermochemical). Fún oúnjẹ jíjẹ, lo kcal.
Nígbà wo ni mo yẹ kí n lo eV dípò J?
eV jẹ́ àdánidá fún àwọn ìpele átọ́míìkì/èérún. Yí padà sí J fún àwọn àyíká tó gbòòrò.
Kí ni ohun èlò agbára?
Iṣẹ́ agbára gidi ní àkókò kan tí a pín nípasẹ̀ iṣẹ́ tí ilé-iṣẹ́ náà ìbá ní tí ó bá ṣiṣẹ́ ní okun kíkún 100% ní gbogbo ìgbà.
Ìwé Itọ́kasi Irinṣẹ́ Pípé
Gbogbo irinṣẹ́ 71 tí ó wà lórí UNITS