Omregning fra Kilowatttimer til Elektronvolt

Information om Kilowatttime (kWh)

Kilowatt-timen er en energienhed, der svarer til den energi, én kilowatts effekt leverer på én time, eller nøjagtigt 3,6 millioner joule. Symbolet er kWh. Det er den enhed, praktisk talt al elektricitet i verden købes og sælges i.

Formen forklarer nytten. Effekt gange tid giver energi, så et apparat mærket i watt og en tid i timer giver et tal, der kan læses direkte på en regning. Et varmeapparat på to kilowatt, der kører i tre timer, bruger seks kilowatt-timer, og mellem apparatets mærkeplade og tallet på måleren kræves ingen omregning.

Husstandenes forbrug ligger på en forståelig skala. En typisk europæisk husstand bruger mellem 2000 og 5000 kilowatt-timer om året, en amerikansk nærmere 10 000. At koge en elkedel én gang koster omkring 0,1, en vaskemaskine cirka 0,7, og et moderne køleskab omkring 200 om året. De tal gør enheden til et virksomt redskab til at ræsonnere om, hvor energien i et hjem faktisk bliver af.

Elbilerne gav den et nyt publikum. Batterikapacitet angives i kilowatt-timer, typisk mellem 40 og 100 for en personbil, og effektiviteten udtrykkes i kilowatt-timer pr. hundrede kilometer, elektricitetens modstykke til liter pr. hundrede kilometer. Ladeeffekten i kilowatt afgør derefter, hvor lang tid det tager at levere en given mængde energi.

Enheden hører ikke til SI og bebrejdes undertiden at føje en enhed med præfiks til en tidsenhed uden for SI. Megajoulen er det formelt korrekte alternativ, og nogle lande afregner faktisk gas i megajoule eller gigajoule, men kilowatt-timens direkte forbindelse til apparaternes mærkeeffekt har holdt den dominerende for el overalt.

Større multipla driver elindustrien. Megawatt-timen er engroshandelens enhed, gigawatt-timen beskriver et kraftværks produktion over et døgn, og terawatt-timen bruges til et lands årsforbrug.

Taksterne har gjort enheden til et signal lige så vel som et mål. Tidsstyret prissætning tager forskellige beløb pr. kilowatt-time efter tidspunktet på døgnet, engrosmarkeder gøres op i halvtimesblokke, og i perioder med megen vind og lav efterspørgsel er prisen gået under nul, så producenter betaler for at blive ved med at levere. Husstande med batteri eller elbil svarer ved at flytte forbruget til de billige timer, hvilket jævner belastningen på nettet. Kilowatt-timen er også den enhed, hvori elektricitetens kulstofintensitet angives, i gram kuldioxid pr. kilowatt-time, hvilket lader et lands produktionssammensætning bedømmes på ét eneste tal.

Én kilowatt-time svarer til 3,6 millioner joule, 3600 kilojoule eller cirka 860 kilokalorier.

Information om Elektronvolt (eV)

Elektronvolten er en energienhed, der svarer til det arbejde, der udføres på en enkelt elektron, når den passerer en potentialforskel på én volt. Symbolet er eV. Siden SI-omdefineringen i 2019 har den en nøjagtig værdi, 1,602176634 gange ti opløftet til minus nitten joule, fordi elementarladningen nu er en defineret konstant.

Den findes, fordi joulen er håbløst stor for atomernes verden. En enkelt synlig foton bærer mellem cirka 1,6 og 3,3 elektronvolt, og at udtrykke det i joule kræver nitten indledende nuller. At regne i elektronvolt lader en fysiker angive energien i en kemisk binding, en atomar overgang eller et subatomart sammenstød som et tal mellem et og nogle få, hvilket er, hvad en enhed skal gøre.

Skalaen ordner hele fagområder. Kemien bor ved nogle få elektronvolt, energien i bindinger og i de synlige og ultraviolette fotoner, der bryder dem. Røntgenstråling optager kiloelektronvolt. Kernefysikken arbejder i megaelektronvolt, bindingsenergiernes og det radioaktive henfalds skala. Partikelfysikken bruger gigaelektronvolt, hvor protonens hvilemasse er 0,938, og teraelektronvolt ved den store hadronkollider, hvis protoner hver bærer 6,8.

Masse angives i samme enhed gennem masse-energi-relationen. En partikels hvilemasse gives i elektronvolt divideret med lysets hastighed i anden, og fysikere udelader rutinemæssigt nævneren og siger ganske enkelt, at elektronen er 511 kiloelektronvolt. Higgsbosonen er 125 gigaelektronvolt efter samme konvention.

Halvlederteknikken afhænger af den. Det båndgab, der afgør, hvordan et materiale opfører sig elektrisk og optisk, er en energi i elektronvolt: omkring 1,1 for silicium, 3,4 for galliumnitrid, og dette ene tal afgør, om en komponent bliver en solcelle, en transistor eller en blå lysdiode.

Astronomien arver konventionen for højenergetiske fotoner, så gammateleskoper melder deres iagttagelser i gigaelektronvolt og teraelektronvolt i stedet for i bølgelængder.

Partikelacceleratorer bærer navn efter de energier, de når, hvilket er grunden til, at deres navne følger præfikserne. Cockcroft og Waltons maskine, der først spaltede en atomkerne i 1932, arbejdede ved nogle hundrede kiloelektronvolt; Bevatronen i halvtredserne nåede milliarder og fandt antiprotonen; og den store hadronkollider fører protoner til 6,8 teraelektronvolt hver. Den kosmiske stråling sætter alt dette i perspektiv ved at ankomme med energier op til 10 opløftet til tyve elektronvolt, titals millioner gange mere end nogen maskine kan frembringe, om end kun en håndfuld sådanne partikler rammer Jorden på et århundrede pr. kvadratkilometer.

Én elektronvolt svarer til cirka 1,602 gange ti opløftet til minus nitten joule eller omtrent 3,83 gange ti opløftet til minus tyve kalorier.