Unità di misura dell’energia

Watt (W)

E’ l’unità di misura della potenza e corrisponde alla capacità di eseguire una quantità di lavoro pari a 1 J in 1 secondo; la potenza può essere considerata anche come flusso di energia; in campo elettrico 1 watt è equivalente al flusso di energia associato alla corrente elettrica di 1 ampère sotto la forza elettromotrice di 1 volt.

Kilowattora (kWh)

Il kilowattora è l’unita di misura standard per il consumo e la produzione di energia elettrica. È equivalente all’energia erogata in 1 ora (3600 secondi) da un generatore della potenza di 1000 watt (1 kW). Quindi:

1 kWh = 3,6 x 106 J (valore esatto)

La relazione tra kWh e Btu dipende dal tipo di Btu utilizzato. Normalmente si adopera l‘International Table Btu e quindi risulta:

1 kWh = 3412,13 Btu

British thermal unit (Btu)

Il Btu è l’unità di misura delle quantità di calore nel sistema di misura inglese, definita come quantità di calore necessaria a innalzare di 1 °F la temperatura di 1 libbra di acqua pura; se ne adotta il valor medio tra punto di fusione e punto di ebollizione dell’acqua alla pressione di un’atmosfera.

I fattori di conversione tra BTU e calorie o joule sono:

1 Btu=

251,9958

cal

1 Btu=

1055

J

 

Si trovano nella letteratura tecnico-scientifica differenti “tipi” di Btu:

Btu termochimica

1 Btu = 1054,35 J

59 °F (15 °C) Btu

1 Btu = 1054,80 J

International Table Btu

IT = 1055,06 J

mean Btu

1 Btu = 1055,87 J

 

La “International Table BTU” è un particolare valore adottato dalla “Fifth International Conference on Properties of Steam”, Londra, 1956.

Joule (J)

Il joule è l’unità di energia di base nel sistema metrico decimale e, in una successiva formulazione più ampia, nel Sistema Internazionale di Unità (SI).

1 J pari al lavoro svolto da una forza di 1 newton nello spostare il proprio punto di applicazione per la distanza di 1 metro nella medesima direzione della forza; 1 Joule equivale a 107 erg (l’erg è un’unità di misura che non deve più essere usata, ma può ancora apparire in vecchi documenti).

Caloria

Secondo una definizione tradizionale, una caloria è la quantità di calore necessaria per innalzare la temperatura di 1 grammo di acqua di 1 °C, da 14,5 °C a 15,5 °C (si parla a di caloria a 15 °C, che differisce leggermente dalla “caloria” misurata in altri intervalli di temperatura). Successivamente, studi sulla natura del calore portarono a concepire una forma di “equivalenza”, o meglio di proporzionalità, tra calore e lavoro meccanico, nel senso che alla “sparizione” di una certa quantità di calore nelle macchine a vapore corrispondeva una determinata produzione di potenza motrice, viceversa la “dissipazione” di una certa quantità di lavoro corrispondeva alla produzione di calore . La caloria è stata quindi definita in termini di joule (l’unità di misura del lavoro) e il fattore di conversione è storicamente noto come “equivalente meccanico del calore”. Diverse definizioni di calorie sono ormai di uso comune, tra cui:

caloria termochimica

1 cal = 4,184 J (esatto)

caloria a 15 °C

1 cal = 4,1858 J

International Table calorie

1 cal = 4,1868 J (esatto)

caloria media

1 cal = 4,1900

 

La “International Table calorie” è stata adottata nelle pubblicazioni della Energy Information Administration del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE/EIA) e dell’Agenzia Internazionale per l’Energia dell’Organizzazione per la Cooperazione Economica e lo Sviluppo (OCSE / IEA) ma non esiste una prassi universalmente adottata al riguardo.

Per denotare la chilocaloria (kcal, pari a 1000 calorie) si può trovare utilizzata la Caloria, con l’iniziale maiuscola.

Si fa presente che è ormai raccomandato l’uso esclusivo del joule in luogo della caloria in tutti i contesti.