Conversor de Energia

Fatores de conversão exatos para joule

O joule (J) é a unidade SI de energia. Todas as outras unidades são definidas em relação a ela.

Marcos de escala

• 1 J: levantar uma maçã a 1 m.
• 1 kcal: o valor metabólico de um amendoim.
• 1 kWh: operar um aquecedor de 1 kW por uma hora.
• 1 BTU: energia para elevar 1 lb de água em 1 grau F (cerca de 1 kJ).
• 1 quilotonelada de TNT: 4,184 TJ; um pequeno rendimento nuclear tático.
• 1 MeV: característico de processos nucleares.

Confusão de calorias

• caloria (c minúsculo, “caloria de grama”) = 4,184 J.
• Caloria ou quilocaloria (C maiúsculo, caloria alimentar) = 4.184 J = 1 kcal.

Em embalagens de alimentos fora dos EUA, muitas vezes é escrito “kcal” explicitamente para evitar confusão. Nos EUA, “Calorias” em um rótulo significa quilocalorias. Um lanche de “200 calorias” é na verdade 200 quilocalorias, ou 836.800 joules.

Conversões de engenharia

• Aquecimento: BTU/hora é potência, não energia. Um aquecedor de 10.000 BTU/h entrega 10.000 BTU por hora (~2,93 kWh/hora).
• Alimentos vs exercício: 100 kcal = 418 kJ. Correr a um ritmo moderado queima cerca de 60 kcal por km para uma pessoa de 70 kg, então uma corrida de 7 km é aproximadamente 420 kcal.
• Gasolina: 1 galão = 33,7 kWh (o equivalente da EPA para comparação de EV).
• Gás natural: 1 term = 100.000 BTU = 29,3 kWh.

Por que manter tantas unidades

Diferentes indústrias fossilizaram suas escolhas de unidades antes que o SI unificasse as coisas:

• Eletricidade usa watt-horas porque as contas se acumulam a partir de medidores que leem watts instantâneos.
• Aquecimento e HVAC nos EUA usam BTUs porque a indústria precede o métrico e os custos de retrofit impedem a conversão.
• Química e nutrição usam calorias porque 1 cal eleva 1 g de água em 1 °C; conveniente para raciocínio termodinâmico.
• Física de partículas usa electronvolts porque joules são muito grandes para trabalho de partículas únicas.

Exato vs aproximado

Algumas conversões são exatas por definição (1 J = 10^7 erg, 1 kWh = 3,6 MJ). Outras são valores definidos (1 cal = 4,184 J exatamente pela convenção termoquímica da IUPAC). Algumas são constantes medidas (1 eV ligado à carga elementar, exato desde a redefinição do SI em 2019). O conversor usa valores definidos onde disponíveis.