Energiamaara

Energiamaara on käsite, jolla tarkoitetaan energian kokonaismäärää, joko järjestelmän sisällä varastoituna tai siirrettynä energiana. Se on skalaari suure, ja sen mittaamiseen käytetään yleisimmin joulea (J) tai kilowattituntia (kWh). Energiamäärää tarkasteltaessa voidaan huomioida sekä energian sisältö että energian siirto ajanjaksossa, sekä energian muunnokset muiden muotojen välillä.

Energiamäärään liittyy useita muotoja: kemiallinen energia, mekaaninen energia, lämpöenergia ja sähköenergia ovat tavallisia esimerkkejä. Erilaiset kontekstit käyttävät erilaisia yksiköitä: laboratoriossa kalorimetreillä, kotitalouksissa ja teollisuudessa energiamittareilla tai sähköverkkojen mittauksilla. Ravinnossa energiamäärä ilmoitetaan usein kilokaloreina (kcal), jossa 1 kcal vastaa noin 4184 J.

Laskennallisesti energiamäärä voidaan määrittää kertymänä tai integrointina: E = ∫ P dt, missä P on teho. Kun teho on vakio, E = P × t. Yksi kilowattitunti vastaa 3,6 miljoonaa joulea. Esimerkiksi 60 W lamppu päällä 1 tunnin kuluttaa noin 0,06 kWh (noin 216 kJ).

Käytännössä energiamäärää seurataan ja hallitaan esimerkiksi kotitalouksissa ja teollisuudessa energiatehokkuuden, kustannusten ja päästöjen hallinnan vuoksi. Energiamaara on keskeinen osa energiantuotannon suunnittelua, tilastointia sekä ympäristövaikutusten arviointia.