Preprosto povedano, specifična energija je način merjenja natančne količine energije v določeni enoti, običajno izražene v obliki teže. V bistvu gre za količino energije na enoto mase – na džul, na primer ali v manj natančnih okoliščinah na kalorijo ali britansko toplotno enoto (BTU). Razumevanje izmerjene in merljive energije snovi ali spojine je pogosto zelo koristno za raziskovalce in inženirje. Pomaga lahko določiti stvari, kot so časi zgorevanja v motorjih in drugi veliki mehaniki, prav tako pa pomaga raziskovalcem hrane sklepati o hranilnih sestavah in energijskih profilih različnih obrokov in živil. Običajno je mogoče izračunati specifično energijo katerega koli materiala, ki ima maso ali težo. Breztežne stvari, kot je svetloba, pogosto zahtevajo nekoliko drugačen izračun in merilno rubriko.
Načini širšega razmišljanja o energiji
Za znanstvenika ali inženirja je izraz energija zmožnost sistema za opravljanje dela ali proizvodnjo toplote. Energija na splošno je pomemben in dokaj vseprisoten koncept, z merjenjem pa jo je lažje količinsko opredeliti za raziskave in druge namene, ki temeljijo na izračunih. Masna koncentracija je merjenje količine na enoto mase in v tej meri lahko specifično energijo razumemo kot koncentracijo energije na enoto mase.
Primarne prednosti posebnih izračunov
Običajno obstaja nekaj razlogov, zakaj je merjenje prisotne energije na masno enoto pomembno. Pogosto se uporablja kot primerjalna točka, saj je podobne izdelke, elemente ali spojine pogosto mogoče razlikovati glede na gostoto energije, ki jo lahko oddamo. To je pogosto še posebej pomembno, ko gre za stopnjevanje goriva. Koncept je običajno pomemben tudi za aerodinamiko in avtomobilsko industrijo, pa tudi za znanstvenike in raziskovalce hrane.
Merjenje izhoda
Joul je metrika, ali natančneje, meritev energije v mednarodnem sistemu enot (SI). Izhaja iz formule za kinetično energijo: Ek = ½ mv2, kjer je m masa predmeta v gibanju in v njegova hitrost. Joul je energija, potrebna za pospešek mase enega kilograma s hitrostjo enega metra na sekundo na kvadrat na razdalji enega metra. Izmerjena energija je pogosto izražena v enotah SI kot džul na gram (J/g), kilodžul na kilogram (kJ/kg) ali džul na kilogram (J/kg), odvisno od preučevanega sistema.
V kaloričnem kontekstu
Prejšnji poskus kemikov, da bi opredelili energijo, je bila kalorija, energija, potrebna za dvig temperature enega grama vode za 1 °C. Vendar to ni natančna meritev, saj je potrebna energija nekoliko odvisna od začetne temperature vode. SI definicija kalorij je zdaj 1 kalorija enaka 4.184 joula. S posebnimi izrazi bi se energija običajno merila kot kalorije/gram (cal/g), kilokalorije/kg (kcal/kg) ali kilokalorije na gram (kcal/g).
Britanska toplotna enota (BTU) je analogna kaloriji in je nenatančna meritev. BTU je energija, potrebna za dvig temperature enega funta vode za 1 °F. BTU je nekoliko manj energije kot 1 kilojoul. Posebno izmerjena energija v tem sistemu je običajno izražena kot BTU na funt (BTU/lb).
Odnos do svetlobe
Svetloba, druga oblika energije, nima mase. Zato ne obstaja noben izraz za specifično energijo svetlobe. Pri razpravi o kemični energiji je pogosto bolj koristno, da se ukvarjamo s specifičnimi meritvami na molekularni osnovi namesto na masni osnovi. Kemik lahko namesto džulov na kilogram uporabi džule na mol (J/mol), saj je v tej aplikaciji uporabno število molekul, ki reagirajo.