Sederhananya, energi spesifik adalah cara mengukur jumlah energi yang tepat dalam satuan tertentu, biasanya dinyatakan dalam berat. Ini pada dasarnya adalah jumlah energi per satuan massa — per joule, misalnya, atau dalam keadaan yang kurang tepat per kalori atau British Thermal Unit (BTU). Memahami energi terukur dan terukur dari suatu zat atau senyawa seringkali sangat berguna bagi para peneliti dan insinyur. Ini dapat membantu menentukan hal-hal seperti waktu pembakaran di mesin dan mekanik besar lainnya, dan juga membantu peneliti makanan menarik kesimpulan tentang komposisi nutrisi dan profil energi dari berbagai makanan dan makanan. Biasanya mungkin untuk menghitung energi spesifik dari bahan apa pun yang memiliki massa, atau berat. Hal-hal yang tidak berbobot, seperti ringan, seringkali membutuhkan rubrik perhitungan dan pengukuran yang sedikit berbeda.
Cara Berpikir Tentang Energi Secara Lebih Luas
Bagi seorang ilmuwan atau insinyur, istilah energi adalah potensi suatu sistem untuk melakukan kerja atau menghasilkan panas. Energi secara lebih umum adalah konsep yang penting dan ada di mana-mana, dan mengukurnya membuatnya lebih mudah diukur untuk penelitian dan tujuan berbasis perhitungan lainnya. Konsentrasi massa adalah pengukuran kuantitas per satuan massa, dan sejauh ini energi spesifik dapat dianggap sebagai konsentrasi energi per satuan massa.
Keuntungan Utama dari Perhitungan Spesifik
Biasanya ada beberapa alasan mengapa mengukur energi yang ada per satuan massa itu penting. Ini sering digunakan sebagai titik perbandingan, karena produk, elemen, atau senyawa serupa sering kali dapat dibedakan berdasarkan kepadatan energi yang mampu mereka keluarkan. Hal ini sering sangat penting di mana gradasi bahan bakar yang bersangkutan. Konsep ini juga biasanya penting untuk aerodinamika dan industri otomotif, serta ilmuwan dan peneliti makanan.
Mengukur Keluaran
Joule adalah metrik, atau lebih tepatnya, pengukuran energi dalam Satuan Sistem Internasional (SI). Ini diturunkan dari rumus energi kinetik: Ek = mv2, di mana m adalah massa benda yang bergerak dan v adalah kecepatannya. Joule adalah energi yang dibutuhkan untuk mempercepat massa satu kilogram dengan laju satu meter per detik kuadrat pada jarak satu meter. Energi terukur sering dinyatakan dalam satuan SI sebagai joule per gram (J/g), kilojoule per kilogram (kJ/kg), atau joule per kilogram (J/kg), tergantung pada sistem yang dipelajari.
Dalam Konteks Kalori
Upaya sebelumnya oleh ahli kimia untuk mendefinisikan energi adalah kalori, energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu gram air sebesar 1°C. Namun, ini bukan pengukuran yang tepat, karena energi yang dibutuhkan sedikit bergantung pada suhu awal air. Definisi SI kalori sekarang 1 kalori sama dengan 4.184 joule. Dalam istilah khusus, energi biasanya diukur sebagai kalori/gram (kal/g), kilokalori/kg (kkal/kg), atau kilokalori per gram (kkal/g).
Satuan termal Inggris (BTU) adalah analog dengan kalori dan merupakan pengukuran yang tidak tepat. BTU adalah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu pon air sebesar 1°F. Sebuah BTU energi sedikit kurang dari 1 kilojoule. Energi yang diukur secara khusus dalam sistem ini biasanya dinyatakan sebagai BTU per pon (BTU/lb).
Hubungan dengan Cahaya
Cahaya, bentuk energi lain, tidak memiliki massa. Oleh karena itu, tidak ada istilah untuk energi spesifik cahaya. Dalam membahas energi kimia, seringkali lebih berguna untuk memperhatikan pengukuran spesifik pada basis molekuler daripada basis massa. Seorang ahli kimia dapat menggunakan joule per mol (J/mol) daripada joule per kilogram, karena jumlah molekul yang bereaksilah yang berguna dalam aplikasi ini.