Densidad energética del gasóleo
Es conveniente definir una cantidad llamada densidad de energía, y denotaremos esta cantidad por u pequeña. Se define como la energía almacenada en los campos eléctricos del condensador por unidad de volumen. Es igual a u sub E dividido por el volumen de la región entre las placas del condensador. Si consideramos un condensador de placas paralelas, sabemos que dicho condensador está formado por dos placas conductoras paralelas separadas por un medio aislante. Y digamos que la distancia entre las placas es igual a A, d es la distancia de separación, y digamos que A representa la superficie de la placa.
Por lo tanto, para tal condensador, podemos expresar, digamos que la placa superior está cargada positivamente, la placa inferior está cargada negativamente, y el campo eléctrico está llenando la región entre las placas originando desde la placa cargada positivamente a la cargada negativamente. La densidad de energía, pequeña u, va a ser igual a la energía total almacenada en el campo eléctrico de este condensador dividida por el volumen de la región entre las placas. Como la superficie de las placas es A y la distancia de separación es d, va a ser igual a A por d.
Densidad energética volumétrica del hidrógeno
La densidad energética es la cantidad de energía que puede almacenarse en un sistema, sustancia o región del espacio[2][3] La densidad energética puede medirse en energía por volumen o por masa. Cuanto mayor sea la densidad energética de un sistema o material, mayor será la cantidad de energía que tiene almacenada[4].
Un material puede liberar energía en cuatro tipos de reacciones. Estas reacciones son nucleares, químicas, electroquímicas y eléctricas[5] Cuando se calcula la cantidad de energía de un sistema, a menudo sólo se mide la energía útil o extraíble. En las ecuaciones científicas, la densidad de energía se suele denotar por U.[6]
Tener una alta densidad de energía no da información sobre la rapidez con la que se puede utilizar esta energía. Este conocimiento está contenido en la densidad de potencia de una sustancia, que describe la velocidad a la que se puede emitir su energía. Normalmente, una densidad de energía alta va acompañada de una densidad de potencia baja. Visite Densidad de energía vs. Densidad de potencia para obtener más información y ejemplos.
Muchos materiales diferentes pueden almacenar energía, desde los alimentos hasta el gasóleo y el uranio. Estos materiales se conocen colectivamente como combustibles, y todos ellos se utilizan como fuentes de energía para una gran variedad de sistemas. Cuando los combustibles proceden directamente de la naturaleza (como el petróleo crudo) son combustibles primarios; cuando los combustibles tienen que ser modificados para poder ser utilizados (como la gasolina) se denominan combustibles secundarios. La siguiente tabla muestra la densidad energética de una serie de combustibles comunes.
Densidad energética de la gasolina
La energía específica o energía masiva es la energía por unidad de masa. También se denomina a veces densidad de energía gravimétrica, o simplemente densidad de energía, aunque la densidad de energía significa más exactamente energía por unidad de volumen. Se utiliza para cuantificar, por ejemplo, el calor almacenado y otras propiedades termodinámicas de las sustancias, como la energía interna específica, la entalpía específica, la energía libre de Gibbs específica y la energía libre de Helmholtz específica. También puede utilizarse para la energía cinética o la energía potencial de un cuerpo. La energía específica es una propiedad intensiva, mientras que la energía y la masa son propiedades extensivas.
La unidad del SI para la energía específica es el julio por kilogramo (J/kg). Otras unidades que aún se utilizan en algunos contextos son la kilocaloría por gramo (Cal/g o kcal/g), sobre todo en temas relacionados con la alimentación, los vatios hora por kilogramo en el campo de las baterías, y la unidad imperial BTU por libra (Btu/lb), en algunos campos de la ingeniería y la técnica aplicada[1].
El concepto de energía específica está relacionado con la noción química de energía molar, es decir, la energía por mol de una sustancia, que utiliza unidades de energía por mol, como J/mol, kJ/mol, o la más antigua (pero aún ampliamente utilizada) kcal/mol[2].
Densidad energética deutsch
En física, la densidad de energía es la cantidad de energía almacenada en un sistema o región del espacio por unidad de volumen. También puede utilizarse para la energía por unidad de masa, aunque un término más preciso para ello es el de energía específica (o densidad de energía gravimétrica).
A menudo sólo se mide la energía útil o extraíble, es decir, se ignora la energía inaccesible (como la energía de la masa en reposo)[1] Sin embargo, en contextos cosmológicos y otros contextos relativistas generales, las densidades de energía consideradas son las que corresponden a los elementos del tensor tensión-energía y, por lo tanto, incluyen la energía de la masa, así como las densidades de energía asociadas a las presiones descritas en el párrafo siguiente.
La energía por unidad de volumen tiene las mismas unidades físicas que la presión, y en muchas circunstancias es un sinónimo: por ejemplo, la densidad de energía de un campo magnético puede expresarse como (y se comporta como) una presión física, y la energía necesaria para comprimir un gas un poco más puede determinarse multiplicando la diferencia entre la presión del gas y la presión externa por el cambio de volumen. Un gradiente de presión tiene el potencial de realizar trabajo en el entorno convirtiendo la energía interna en trabajo hasta que se alcanza el equilibrio.