Unidades de energía: ¿Cómo pasar de kWh a J, cal y kcal?

2 abril, 2021 0 By Ensambledeideas

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Como vimos en artículos anteriores referidos a la energía, tales como el de Características de la energía, esta magnitud puede definirse de la siguiente manera:

La energía es la capacidad de producir cambios, tanto físicos como químicos.

Muchas veces podemos encontrar una definición más técnica:

La energía es la capacidad de producir un trabajo.

En este artículo, analizaremos una parte fundamental de este gran tema: las unidades de energía. Como sabemos, las unidades tienen  una enorme importancia en las ciencias naturales. En el campo de la medicina, la nutrición, la ingeniería y muchas otras disciplinas, el estudio de la energía se hace imposible si no conocemos correctamente en qué unidades se está midiendo. Por otro lado, a veces ciertas unidades son evidentemente más útiles que otras cuando hablamos de distintos campos de estudio.

Veamos, una por una, cuáles son las unidades de energía más útiles:

Las unidades de la energía

El joule (o julio), simbolizado como “J”.

El joule es la unidad de energía del Sistema Internacional1. Su símbolo es “J” y se suele utilizar en el campo de la física como una de las unidades de energía más comunes.

Es interesante ver que, como todas las unidades, el joule presenta múltiplos y submúltiplos. Lo que se encuentra comúnmente en la vida cotidiana es el “kilojoule” (representado por el símbolo “kJ”). Un kilojoule es igual a 1000 joules, es decir:

 1 kJ = 1000 J

¿Cómo hacemos para pasar de J a kJ? Es muy sencillo mediante la aplicación de la regla de tres simple. Veamos el siguiente ejemplo:

  1. ¿Cuántos kJ corresponden a 8500 J?

Para poder hacerlo, planteamos una regla de tres simple tal como observamos a continuación:

Como vemos, para resolver una regla de tres, debemos multiplicar cruzado y dividir por el valor que se encuentra en frente de la equis.

La caloría, simbolizada como “cal”.

La caloría es la unidad más utilizada (junto con sus múltiplos y submúltiplos) en el campo de la termodinámica y la nutrición. Seguramente te sonará familiar, pues el valor energético de los alimentos suelen presentarse en “kilocalorías (kcal)”, que corresponde a un múltiplo de la caloría, exactamente igual a 1000 cal. Es decir:

 1 kcal = 1000 cal

En este punto, es importante mencionar que la unidad “kilocaloría” es equivalente a la llamada “Caloría” (con C mayúscula), cuyo símbolo es “Cal”. Algunos autores la llaman “Caloría Grande”. Podemos entonces establecer la relación:  1 kcal = 1 Cal = 1000 cal

Para pasar de calorías a joules, se utiliza la siguiente equivalencia:

 1 cal = 4,185 J

Veamos un ejemplo de cómo pasar calorías a joules:

  • ¿A cuántos joules corresponden 250 calorías?

Aplicamos regla de tres simple mediante la equivalencia mencionada anteriormente.

Para pasar kilocalorías a joules, procedemos de forma similar teniendo en cuenta la siguiente equivalencia:

 1 kcal = 4185 J

De tal forma, una kilocaloría es igual a 4,185 kJ, es decir:

 1 kcal = 4,185 kJ

El kilowatt-hora, representado como “kWh”

El kilowatt-hora es una unidad muy utilizada en las facturas de consumo de energía eléctrica domiciliaria o industrial. Muchos confunden el kilowatt-hora con el kilowatt, lo cual representa un gran error, puesto que el kilowatt-hora es una unidad de energía mientras que el kilowatt es una unidad de potencia.

Para saber por qué las empresas prefieren colocar esta unidad antes que el joule, veamos ante todo la equivalencia entre amabas:

 1 kWh = 3 600 000 J

Por ejemplo:

  • ¿A cuántos joules corresponden 300 kWh, que puede llegar a ser el consumo eléctrico promedio en un hogar?

Como vemos, aplicando regla de tres simple obtenemos el módico número de ¡mil ochenta millones de joules! ¿Se imaginan si utilizáramos a los joules como unidad de medida en nuestras boletas? ¡Sería un gran problema poder leerlos fácilmente!

Estas son las tres unidades de energía más comunes, aunque existen otros que veremos en diferentes artículos de física.

Actividades

1. ¿A cuántos kWh corresponden 90 000 joules? Haz click aquí para ver la respuesta y su resolución

Teniendo en cuenta que 1 kWh corresponde a 3 600 000 J, establecemos una simple regla de tres simple y obtenemos que 90 000 J corresponden a 0,25 kWh.

2. ¿A cuántos kWh corresponden 180 000 000 J? Haz click aquí para ver la respuesta y su resolución

Teniendo en cuenta que 1 kWh corresponde a 3 600 000 J, establecemos una simple regla de tres simple y obtenemos que 180 000 000 J corresponden a 5 kWh.

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  1. definida técnicamente como “newton por metro”