WikiSort.ru - Не сортированное

Плотность энергии — количество энергии на единицу объёма.

Плотность энергии упругого тела

При линейной деформации плотность энергии, запасаемая упругим телом, равна:

${\displaystyle W={\frac {1}{2}}\tau _{ij}\varepsilon _{ij}={\frac {1}{2}}c_{ijkl}\varepsilon _{ij}\varepsilon _{kl}}$

где ${\displaystyle \varepsilon _{ij}}$  — тензор деформации, ${\displaystyle \tau _{ij}}$ — тензор напряжений, ${\displaystyle c_{ijkl}}$  — тензор упругости.

В простейшем случае (сжатие-растяжение) плотность упругой энергии равна

${\displaystyle W={\frac {E\varepsilon ^{2}}{2}}}$

где ${\displaystyle \varepsilon }$  — относительная деформация, ${\displaystyle E}$  — модуль Юнга.

Плотность энергии идеального газа

Плотность энергии идеального газа может быть вычислена через давление, либо через молекулярную/молярную плотность и температуру:

${\displaystyle W={\frac {1}{\gamma -1}}p={\frac {1}{\gamma -1}}nkT={\frac {1}{\gamma -1}}\nu RT={\frac {1}{\gamma -1}}{\frac {\rho }{M}}RT}$

где:

${\displaystyle \gamma }$  — показатель адиабаты;

${\displaystyle n}$  — число молекул в единице объёма;

${\displaystyle k}$  — постоянная Больцмана;

${\displaystyle T}$  — абсолютная температура;

${\displaystyle \nu }$  — молярная плотность;

${\displaystyle R}$  — газовая постоянная;

${\displaystyle \rho }$  — плотность;

${\displaystyle M}$  — молярная масса.

Плотность энергии фотонного газа

Плотность энергии фотонного газа (равновесного излучения абсолютно чёрного тела), имеющего температуру ${\displaystyle T}$ , равно:

${\displaystyle W=\left({\frac {\pi ^{2}k^{4}}{15c^{3}\hbar ^{3}}}\right)T^{4}={\frac {4}{c}}\sigma T^{4}}$ , где σ — постоянная Стефана — Больцмана.

Плотность энергии в электродинамике и теории относительности

В специальной теории относительности плотность энергии является ${\displaystyle tt}$ -компонентой тензора энергии-импульса.

Плотность энергии различных систем

В таблице приведена плотность энергии замкнутых систем, включая дополнительные внешние компоненты, такие как окислители или источники тепла, но исключая энергию покоя системы в конечном состоянии. 1 МДж ≈ 278 Вт·ч.

Примечания

См. также

• Плотность потока энергии
• Теплота сгорания
• Удельная теплота сгорания
• Энергоёмкость

Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.