Konverter Satuan Energi: Joule, kWh, Kalori, dan BTU

Konverter Satuan Energi

Energi adalah kapasitas untuk melakukan kerja atau menghasilkan panas. Konverter satuan energi menulis ulang angka energi dari satu satuan ke satuan lain, seperti kilowatt-jam menjadi joule. Halaman ini mengonversi antara joule, kilojoule, kalori, kilokalori, watt-jam, kilowatt-jam dan BTU, serta menampilkan ketujuh nilai secara bersamaan.

Fungsi konverter

Pengunjung mengetik satu angka dan memilih satuan yang digunakan untuk menuliskan angka tersebut. Halaman mengembalikan energi yang sama dalam ketujuh satuan.

• Hasil ditampilkan hingga delapan angka penting. Hanya tampilan yang dibulatkan. Konversi dijalankan berdasarkan angka sebagaimana diketik.
• Hasil yang besarnya di bawah 0,0001, atau yang besarnya satu miliar atau lebih, ditampilkan dalam notasi ilmiah. Nol ditampilkan sebagai 0 biasa.
• Nilai negatif diterima. Reaksi yang menyerap panas, bukan melepaskannya, memiliki nilai negatif.
• Kotak kosong menghasilkan perintah, bukan angka. Tautan yang membawa satuan yang tidak ditawarkan halaman menghasilkan pesan, bukan konversi.

Ketujuh satuan

Joule adalah satuan SI: kerja yang dilakukan oleh satu newton yang bekerja sepanjang satu meter. Masing-masing dari enam satuan lainnya merupakan jumlah joule yang tetap. Tidak satu pun dari keenam angka tersebut merupakan hasil pengukuran, sehingga tidak ada yang berubah seiring waktu.

Rumus konversi energi

Setiap satuan di sini merupakan kelipatan tetap dari joule, sehingga konversi terdiri atas satu perkalian yang diikuti satu pembagian. Nilai dibawa ke dalam joule, lalu dikeluarkan kembali ke satuan yang diinginkan:

$E_2 = \frac{E_1 \times k_1}{k_2}$

dengan $E_1$ adalah energi yang diketik, $k_1$ adalah jumlah joule dalam satu satuan dari satuan yang dipilih, $k_2$ adalah jumlah joule dalam satu satuan dari satuan yang diinginkan, dan $E_2$ adalah jawabannya.

Tidak ada yang ditambahkan atau dikurangkan dalam prosesnya, karena ketujuh skala menunjukkan nol pada energi yang sama. Yang berubah hanya besar langkahnya. Suhu adalah kasus ketika hal itu tidak berlaku: Celsius dan Fahrenheit mulai menghitung dari titik yang berbeda, sehingga konverter yang hanya mengalikan akan melaporkan 0 °C sebagai 0 °F, bukan sebagai 32 °F.

Asal kalori dan BTU

Kalori pada awalnya adalah energi untuk menaikkan suhu satu gram air sebesar satu derajat Celsius, tetapi dua eksperimen berbeda menetapkan gagasan itu pada dua ukuran yang sedikit berbeda. Halaman ini menggunakan kalori termokimia, yang ditetapkan tepat sebesar 4,184 J, yaitu angka yang digunakan dalam kimia dan pelabelan energi makanan (1.000 kalori tersebut membentuk kilokalori yang tercetak sebagai "Kalori" pada label nutrisi). Definisi kedua yang terpisah, yaitu kalori Tabel Internasional, ditetapkan tepat sebesar 4,1868 J dan dimasukkan ke dalam BTU di bawah, bukan ditampilkan sebagai satuan tersendiri di sini, karena kedua kalori tersebut berbeda sekitar 0,06% dan mudah tertukar.

BTU di halaman ini adalah BTU Tabel Internasional, yaitu angka yang tercetak pada peralatan HVAC dan AC. Satuan ini didefinisikan sebagai energi untuk menaikkan suhu satu pon air sebesar satu derajat Fahrenheit, dengan menggunakan kalori Tabel Internasional:

$1\ \mathrm{BTU} = 453.59237\ \mathrm{g} \times \frac{5}{9}\,\mathrm{K/°F} \times 4.1868\ \mathrm{J/(g \cdot K)} = 1055.05585262\ \mathrm{J}$

Nilai 453,59237 g berasal dari Perjanjian Yard dan Pound Internasional tahun 1959, yang menetapkan pound tepat sebesar jumlah gram tersebut. Nilai 5/9 mengubah perbedaan suhu satu derajat Fahrenheit menjadi kelvin. Ketiga faktor tersebut tepat, sehingga hasil kalinya juga tepat, dan desimal di atas berhenti, bukan berulang.

Contoh: baterai surya 10 kWh

Baterai rumah dengan kapasitas 10 kWh menyimpan 10.000 watt-jam. Jika dikonversi ke joule, satuan SI yang digunakan dalam fisika:

$E = 10 \times 3{,}600{,}000 = 36{,}000{,}000\ \mathrm{J} = 36\ \mathrm{MJ}$

Jika 10 kWh yang sama dikonversi ke BTU, satuan yang digunakan untuk menentukan ukuran beban pemanasan atau pendinginan yang dapat dijalankannya:

$E = \frac{10 \times 3{,}600{,}000}{1055.05585262} \approx 34{,}121.416\ \mathrm{BTU}$

Dan ke kilokalori, satuan yang digunakan pada label makanan:

$E = \frac{10 \times 3{,}600{,}000}{4184} \approx 8{,}604.2065\ \mathrm{kcal}$

Untuk masukan ini, halaman menampilkan 36.000.000 J, 36.000 kJ, 8.604.206,5 cal, 8.604,2065 kcal, 10.000 Wh, 10 kWh, dan 34.121,416 BTU secara berdampingan.

Konversi energi umum

Setiap baris menunjukkan nilai satu satuan pada kolom sebelah kiri dalam masing-masing dari ketujuh satuan, dengan delapan angka penting.

Nilai mana yang tepat dan mana yang dibulatkan

Setiap satuan di sini didasarkan pada suatu definisi, tetapi hanya sebagian dari definisi tersebut yang dapat dituliskan sepenuhnya dalam bentuk desimal.

• 1 kJ tepat sama dengan 1.000 J. Kilo adalah awalan SI untuk seribu.
• 1 cal tepat sama dengan 4,184 J, dan 1 kcal tepat sama dengan 4.184 J. Kedua desimal tersebut berhenti.
• 1 Wh tepat sama dengan 3.600 J, dan 1 kWh tepat sama dengan 3.600.000 J: watt adalah joule per detik, dan satu jam adalah 3.600 detik; keduanya merupakan nilai yang tepat.
• 1 BTU (1,1 kJ) tepat sama dengan 1.055,05585262 J, yang tersusun dari tiga definisi tepat, bukan disimpan sebagai desimal yang dipersingkat.

Konverter menghitung nilai BTU dari konstanta yang mendefinisikannya, bukan menyimpan angka yang dibulatkan, sehingga pembulatan yang dilihat pembaca berasal dari tampilan, bukan dari angka di baliknya. Delapan angka penting cukup lebar untuk menampilkan nilai yang mendefinisikan satuan dengan jelas dan cukup terbatas untuk menyembunyikan digit terakhir dari perhitungan komputer, yang membawa derau pembulatan, bukan informasi.

Pertanyaan yang sering diajukan

Berapa joule dalam satu kilowatt-jam? Tepat 3.600.000 J, atau 3,6 MJ. Kilowatt-jam adalah energi yang digunakan oleh peralatan satu kilowatt yang beroperasi selama satu jam, dan angka tersebut langsung mengikuti fakta bahwa satu detik adalah 1/3,600 jam.

Apakah kalori sama di semua tempat? Tidak. Halaman ini menggunakan kalori termokimia (4,184 J), angka yang digunakan dalam kimia dan dimasukkan ke dalam kilokalori energi makanan. Kalori Tabel Internasional (4,1868 J), yang digunakan untuk mendefinisikan BTU di bawah, merupakan definisi terpisah yang dibuat kemudian dan sekitar 0,06% lebih besar.

Bagaimana kWh dikonversi ke BTU? Bagi kilowatt-jam dengan 0,00029307107, atau kalikan dengan sekitar 3.412,14. Satu kilowatt-jam adalah 3.412,1416 BTU (3.600 kJ).

Berapa joule dalam satu Kalori makanan? "Kalori" makanan (huruf K kapital) adalah kilokalori: tepat 4.184 J, atau sekitar 4,184 kJ. Camilan 250-Kalori mengandung sekitar 1.046 kJ.

Bisakah energi negatif dikonversi? Ya. Energi memiliki tanda, sehingga nilai di bawah nol menggambarkan aliran energi ke arah sebaliknya, seperti reaksi yang menyerap panas, bukan melepaskannya. Halaman mengonversinya, bukan menolaknya.

Mengapa begitu banyak digit ditampilkan? Delapan angka penting membuat nilai yang mendefinisikan satuan tetap terbaca tanpa menampilkan digit terakhir dari perhitungan, yang membawa derau pembulatan. Konstanta yang disimpan tidak pernah dipersingkat, sehingga tampilan yang lebih singkat tidak memengaruhi konversi berikutnya.