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Outras unidades de energia Básico

Publicado em 04/02/2010 

1. Força pé-libra e força pé-libra por segundo

No antigo sistema de unidades imperial britânico, a energia era chamada força pé-libra e a potência, força pé-libra por segundo, cujos símbolos são ft·lbf e ft·lbf/s, respectivamente.

A transição da unidade de energia para potência é directa, e está obviamente relacionada com a definição de potência. A força pé-libra por segundo representa a energia necessária para mover uma libra de qualquer coisa, ao longo de um pé, a cada segundo. Estas unidades são ainda hoje utilizadas no Reino Unido e nas suas ex-colónias, estando gradualmente a ser substituídas pelas do sistema internacional. 1 ft·lbf ≈ 1.356 J.

2. Unidade térmica britânica e unidade térmica britânica por hora

Outro par de unidades de energia e potência oriundas do sistema de unidades imperial britânico são a unidade térmica britânica, cujo símbolo é o Btu, e a unidade térmica britânica por hora, cujo símbolo é o Btu/h.

Estas unidades são utilizadas para representar uma quantidade referência de Calor e respectiva potência calorífica. Assim, são utilizadas nas especificações de aquecedores, fornos, frigoríficos, aparelhos de climatização, e outras aplicações térmicas.

Um Btu/h representa a energia necessária para aumentar a temperatura em 1ºF, para uma libra de água, a cada hora. Estas unidades são utilizadas nas ex-colónias britânicas e em alguns países vizinhos que sofrem a sua influência ou têm fortes relações comerciais entre si.

Os valores destas unidades variam com a temperatura em que se começa a aquecer. Temperaturas diferentes exigem energias diferentes. Isto provoca confusão em relação a qual é a quantidade de energia que se está a usar como referência para a unidade, e problemas de coerência na relação entre valores e nos cálculos. De forma que estas unidades estão lentamente a ser substituídas pelas do sistema internacional. Aproximadamente, 1 Btu ≈ 1055 J e 1 Btu/h ≈ 0.293 W.

3. Caloria e caloria por segundo

Existe um par semelhante de unidades para o sistema métrico: a caloria, cujo símbolo é cal, e a caloria por segundo, cujo símbolo é cal/s. Tal como o par acima, são utilizadas para representar uma quantidade referência de calor e respectiva potência térmica.

Uma cal/s representa a quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura de 1 grama de água em 1ºC, por segundo. Tal como o par acima, é utilizada em aplicações térmicas e apresenta o mesmo problema de coerência.

Temperaturas diferentes exigem energias diferentes. A sua utilização está a tornar-se obsoleta sendo rapidamente substituídas pelas unidades do sistema internacional. No entanto, é muito popular o seu uso para referir a capacidade energética dos alimentos.

A caloria vulgarmente utilizada nas especificações dos alimentos escreve-se com C grande e é na realidade uma kilocaloria, 1000 vezes a caloria normal. 1 cal ≈ 4.186 J.

4. Cavalos

Em 1782, James Watt fez uma experiência e descobriu que, em média, um cavalo de trabalho conseguia produzir 32400 ft·lbf de trabalho motor por minuto a puxar pesos. No ano seguinte, ao colocar as suas máquinas a vapor à venda, decidiu classificá-las por comparação com o trabalho dos cavalos. Arredondou por excesso o valor da potência de um cavalo para 33000 ft·lbf/min, e utilizou este valor como referência, chamando-lhe potência de um cavalo. E assim, nasceu uma nova unidade: Cavalos-vapor ou simplesmente Cavalos.

5. Electro-volt

Em Física atómica, nuclear e de partículas é conveniente usar uma quantidade de energia mais pequena como referência. Assim, utiliza-se normalmente o electrão-volt, eV, como unidade de energia, que representa a quantidade de energia cinética ganha por um electrão ao atravessar uma diferença de potencial eléctrico de um Volt no vácuo. 1 eV ≈1.6×10-19 J.

6. Hartree

Existe outra referência utilizada em Física atómica: a energia potencial do primeiro nível do átomo do hidrogénio, que define a unidade de energia Hartree, Eh, do sistema de unidades atómicas. 1Eh ≈ 4.36×10-18 J.

7. Erg

A ser substituído gradualmente pelo sistema internacional, o sistema de unidades CGS ainda é bastante utilizado em astronomia e electromagnetismo, visto que torna algumas fórmulas mais simples. A unidade de energia deste sistema é o erg, que representa o trabalho feito por uma força de uma dina exercida ao longo de um centímetro. A unidade de potência é o erg por segundo, erg/s. 1 erg = 10-7 J.

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