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Este artículo trata sobre la energía por unidad de volumen. Para la energía por unidad de masa, consulte Energía específica .
Densidad de energia
Unidad SIJ / m 3
Otras unidadesJ / L, ancho / largo
En unidades base SIm −1 ⋅kg⋅s −2
Derivaciones de otras cantidadesU = E / V
Dimensión

En física , la densidad de energía es la cantidad de energía almacenada en un determinado sistema o región de espacio por unidad de volumen . También se puede usar para energía por unidad de masa , aunque un término más preciso para esto es energía específica (o densidad de energía gravimétrica).

A menudo, solo se mide la energía útil o extraíble, es decir, se ignora la energía inaccesible (como la energía de la masa en reposo ). [1] En cosmológico y otros contextos relativistas generales , sin embargo, las densidades de energía consideradas son aquellas que corresponden a los elementos del tensor de tensión-energía y por lo tanto incluyen la energía de masa así como las densidades de energía asociadas con las presiones descritas en el siguiente párrafo. .

La energía por unidad de volumen tiene las mismas unidades físicas que la presión , y en muchas circunstancias es un sinónimo : por ejemplo, la densidad de energía de un campo magnético puede expresarse como (y se comporta como) una presión física, y la energía requerida para comprimir un campo magnético. Se puede determinar un poco más de gas comprimido multiplicando la diferencia entre la presión del gas y la presión externa por el cambio de volumen. Un gradiente de presión tiene el potencial de realizar trabajo en el entorno al convertir la energía interna en trabajo hasta que se alcanza el equilibrio.

Resumen [ editar ]

Hay diferentes tipos de energía almacenada en los materiales y se necesita un tipo particular de reacción para liberar cada tipo de energía. En orden de la magnitud típica de la energía liberada, estos tipos de reacciones son: nuclear, química, electroquímica y eléctrica.

Las reacciones nucleares tienen lugar en estrellas y plantas de energía nuclear, y ambas obtienen energía de la energía de enlace de los núcleos. Los animales utilizan las reacciones químicas para obtener energía de los alimentos y los automóviles para obtener energía de la gasolina. Los hidrocarburos líquidos (combustibles como gasolina, diesel y queroseno) son hoy en día la forma más densa conocida para almacenar y transportar económicamente energía química a gran escala (1 kg de combustible diesel se quema con el oxígeno contenido en ~ 15 kg de aire). La mayoría de los dispositivos móviles, como las computadoras portátiles y los teléfonos móviles, utilizan las reacciones electroquímicas para liberar la energía de las baterías.

Tipos de contenido energético [ editar ]

Hay varios tipos diferentes de contenido energético. Uno es la cantidad teórica total de trabajo termodinámico que se puede derivar de un sistema, con una temperatura y presión determinadas para el entorno. A esto se le llama exergía . Otra es la cantidad teórica de trabajo que se puede derivar de los reactivos que están inicialmente a temperatura ambiente y presión atmosférica. Esto viene dado por el cambio en la energía libre estándar de Gibbs . Pero como fuente de calor o para uso en un motor térmico , la cantidad relevante es el cambio en la entalpía estándar o el calor de combustión .

Hay dos tipos de calor de combustión:

  • El valor más alto (HHV), o calor bruto de combustión, incluye todo el calor liberado cuando los productos se enfrían a temperatura ambiente y el vapor de agua presente se condensa.
  • El valor más bajo (LHV), o calor neto de combustión, no incluye el calor que podría liberarse al condensar el vapor de agua y puede no incluir el calor liberado al enfriar hasta la temperatura ambiente.

En las referencias se puede encontrar una práctica tabla de HHV y LHV de algunos combustibles. [2]

En almacenamiento de energía y combustibles [ editar ]

Gráfico de densidades de energía seleccionadas [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

En aplicaciones de almacenamiento de energía , la densidad de energía relaciona la energía en un acumulador de energía con el volumen de la instalación de almacenamiento, por ejemplo, el tanque de combustible . Cuanto mayor sea la densidad de energía del combustible, más energía se puede almacenar o transportar por la misma cantidad de volumen. La densidad de energía de un combustible por unidad de masa se denomina energía específica de ese combustible. En general, un motor que usa ese combustible generará menos energía cinética debido a ineficiencias y consideraciones termodinámicas ; por lo tanto, el consumo específico de combustible de un motor siempre será mayor que su tasa de producción de la energía cinética de movimiento.

La densidad de energía difiere de la eficiencia de conversión de energía (producción neta por insumo) o la energía incorporada (los costos de producción de energía para proporcionar, ya que la recolección , el refinado , la distribución y el tratamiento de la contaminación usan energía). El uso intensivo de energía a gran escala impacta y se ve afectado por el clima , el almacenamiento de desechos y las consecuencias ambientales .

Ningún método de almacenamiento de energía solo cuenta con los mejores de potencia específica , la energía específica , y la densidad de energía. La ley de Peukert describe cómo la cantidad de energía útil que se puede obtener (para una celda de plomo-ácido) depende de la rapidez con la que se extrae. Para maximizar tanto la energía específica como la densidad de energía, se puede calcular la densidad de energía específica de una sustancia multiplicando los dos valores, donde cuanto mayor sea el número, mejor será la sustancia para almacenar energía de manera eficiente.

Se discuten opciones alternativas para el almacenamiento de energía para aumentar la densidad de energía y disminuir el tiempo de carga. [10] [11] [12] [13]

La figura de la derecha muestra la densidad de energía gravimétrica y volumétrica de algunos combustibles y tecnologías de almacenamiento (modificado del artículo Gasoline ).

Nota: Es posible que algunos valores no sean precisos debido a isómeros u otras irregularidades. Consulte Valor calorífico para obtener una tabla completa de energías específicas de combustibles importantes.
Nota: También es importante darse cuenta de que generalmente los valores de densidad para combustibles químicos no incluyen el peso de oxígeno requerido para la combustión. Suele ser dos átomos de oxígeno por átomo de carbono y uno por dos átomos de hidrógeno. El peso atómicode carbono y oxígeno son similares, mientras que el hidrógeno es mucho más ligero que el oxígeno. Las cifras se presentan de esta manera para aquellos combustibles en los que, en la práctica, el aire solo entraría localmente al quemador. Esto explica la densidad de energía aparentemente más baja de los materiales que ya incluyen su propio oxidante (como pólvora y TNT), donde la masa del oxidante en efecto agrega peso muerto y absorbe parte de la energía de combustión para disociar y liberar oxígeno para continuar. la reacción. Esto también explica algunas anomalías aparentes, como la densidad de energía de un sándwich que parece ser más alta que la de una barra de dinamita.

Lista de densidades de energía material [ editar ]

Ver también: Tabla de referencia ampliada de densidad de energía

Las siguientes conversiones de unidades pueden ser útiles al considerar los datos de las tablas: 3.6  MJ = 1  kW⋅h ≈ 1.34  hp⋅h . Dado que 1 J = 10 −6 MJ y 1 m 3 = 10 3 L, divida joule / m 3 por 10 9 para obtener MJ / L = GJ / m 3 . Divida MJ / L por 3.6 para obtener kW⋅h / L.

En reacciones nucleares [ editar ]

Energía liberada por reacciones nucleares
MaterialEnergía específica
(MJ / kg)		Densidad energética
(MJ / L)		Energía específica
( W⋅h / kg )		Densidad energética
(W⋅h / L)		Comentario
Antimateria89,875,517,874 ≈ 90 PJ / kgDepende de la densidad de la forma de la antimateria.24,965,421,631,578 ≈ 25 TWh / kgDepende de la densidad de la forma de la antimateria.Aniquilación, contando tanto la masa de antimateria consumida como la masa de materia ordinaria
Hidrógeno (fusión)639,780,320 [14] pero al menos el 2% de esto se pierde en neutrinos .Depende de las condiciones177,716,755,600Depende de las condicionesReacción 4H → 4 He
Deuterio (fusión)
571.182.758 [15]Depende de las condiciones158,661,876,600Depende de las condicionesEsquema de fusión propuesto para D + D → 4 He, combinando D + D → T + H, T + D → 4 He + n, n + H → D y D + D → 3 He + n, 3 He + D → 4 Él + H, n + H → D
Deuterio + tritio (fusión)337,387,388 [14]Depende de las condiciones93,718,718,800Depende de las condicionesD + T → 4 He + n En desarrollo.
Plutonio-23983,610,0001,300,000,000–1,700,000,000 (depende de la fase cristalográfica )23,222,915,000370,000,000,000–460,000,000,000 (depende de la fase cristalográfica )Calor producido en el reactor de fisión
Plutonio-23931.000.000490,000,000–620,000,000 (depende de la fase cristalográfica )8,700,000,000140.000.000.000-170.000.000.000 (depende de la fase cristalográfica )Electricidad producida en reactor de fisión
Uranio80,620,000 [16]1,539,842,00022,394,000,000Calor producido en el reactor reproductor
Torio79.420.000 [16]929,214,00022,061,000,000Calor producido en el reactor reproductor (experimental)
Plutonio-2382,239,00043.277.631621,900,000Generador termoeléctrico de radioisótopos . Tenga en cuenta que el calor solo se produce a una tasa de 0,57 W / g.

En reacciones químicas (oxidación) [ editar ]

Ver también: Contenido energético de los biocombustibles y Contenido energético de los alimentos

A menos que se indique lo contrario, los valores de la siguiente tabla son valores caloríficos más bajos para una combustión perfecta , sin contar la masa o el volumen del oxidante. Tenga en cuenta que cuando se utiliza para producir electricidad en una celda de combustible o para realizar un trabajo , es la energía de reacción libre de Gibbs (ΔG) la que establece el límite superior teórico. Si el H producido2O es vapor, esto es generalmente mayor que el menor calor de combustión, mientras que si el H producido
2O es líquido, generalmente es menor que el calor de combustión más alto. Pero en el caso más relevante del hidrógeno, ΔG es 113 MJ / kg si se produce vapor de agua, y 118 MJ / kg si se produce agua líquida, siendo ambos menores que el menor calor de combustión (120 MJ / kg). [17]

Energía liberada por reacciones químicas (oxidación)
MaterialEnergía específica
(MJ / kg)		Densidad energética
(MJ / L)		Energía específica
( W⋅h / kg )		Densidad energética
(W⋅h / L)		Comentario
Hidrógeno, líquido141,86 ( HHV )
119,93 ( LHV )		10.044 (HHV)
8.491 (LHV)		39.405,639,405.6 (HHV)
33,313.9 (LHV)		2.790,0 (HHV)
2.358,6 (LHV)		Las cifras de energía se aplican después de recalentar a 25 ° C. [18]

Consulte la nota anterior sobre el uso en pilas de combustible.

Hidrógeno, a 690 bar y 25 ° C141,86 (HHV)
119,93 (LHV)		5.323 (HHV)
4.500 (LHV)		39.405,639,405.6 (HHV)
33,313.9 (LHV)		1.478,6 (HHV)
1.250,0 (LHV)		Fecha de la misma referencia que para el hidrógeno líquido. [18]

Los tanques de alta presión pesan mucho más que el hidrógeno que pueden contener. El hidrógeno puede ser alrededor del 5,7% de la masa total, [19] dando solo 6,8 MJ por kg de masa total para el LHV.

Consulte la nota anterior sobre el uso en pilas de combustible.

Hidrógeno, gas , 1 atm , 25 ° C141,86 (HHV)
119,93 (LHV)		0,01188 (HHV)
0,01005 (LHV)		39.405,639,405.6 (HHV)
33,313.9 (LHV)		3,3 (HHV)
2,8 (LHV)		[18]
Diborano78,221.722,2[20]
Berilio67,6125,118.777,834.750,0
Borohidruro de litio65,243,418.111,112.055,6
Boro58,9137,816.361,138.277,8[21]
Metano (1.013 bar, 15 ° C)55,60.037815.444,510,5
GNL (GN a -160 ° C)53,6 [22]22,214.888,96.166,7
GNC (GN comprimido a 250 bar / ≈3,600 psi)53,6 [22]914.888,92.500,0
Gas natural53,6 [22]0.036414.888,910.1
Propano GLP49,625,313.777,87.027,8[23]
GLP butano49,127,713.638,97.694,5[23]
Gasolina (gasolina)46,434,212.888,99.500,0[23]
Plástico polipropileno46,4 [24]41,712.888,911.583,3
Plástico de polietileno46,3 [24]42,612.861,111.833,3
Gasóleo para calefacción residencial46,237,312.833,310.361,1[23]
Combustible diesel45,638,612.666,710.722,2[23]
100LL Avgas44,0 [25]31.5912.222,28.775,0
Combustible de aviación (por ejemplo, queroseno )43 [26] [27] [28]35Motor de avión
Gasohol E10 (10% etanol 90% gasolina por volumen)43,5433.1812.094,59.216,7
Litio43,123,011.972,26.388,9
Aceite de biodiésel (aceite vegetal)42,203311.722,29.166,7
DMF (2,5-dimetilfurano)42 [29]37,811.666,710,500.0[ aclaración necesaria ]
Petróleo crudo ( tonelada equivalente de petróleo )41.86837 [22]11,63010,278
Plástico de poliestireno41,4 [24]43,511,500.012.083,3
Grasa corporal383510.555,69.722,2Metabolismo en el cuerpo humano (22% de eficiencia [30] )
Butanol36,629,210.166,78.111,1
Gasohol E85 (85% etanol 15% gasolina por volumen)33,125.65 [ cita requerida ]9.194,57.125,0
Grafito32,772,99.083,320.250,0
Carbón , antracita26–3334–437.222,2–9.166,79.444,5-11.944,5Las cifras representan una combustión perfecta sin contar el oxidante, pero la eficiencia de conversión en electricidad es del ~ 36% [6]
Silicio1.7904.55001,285Energía almacenada a través del cambio de fase sólida a líquida del silicio [31]
Aluminio31,083,88.611,123.277,8
Etanol30248.333,36.666,7
DME31,7 (HHV)
28,4 (LHV)		21,24 (HHV)
19,03 (LHV)		8.805,68.805,6 (HHV)
7.888,9 (LHV)		5.900,0 (HHV)
5.286,1 (LHV)		[32] [33]
Plástico de poliéster26,0 [24]35,67.222,29.888,9
Magnesio24,743,06.861,111.944,5
Carbón , bituminosa24–3526–496.666,7–9.722,27.222,2-13.611,1[6]
Plástico PET (impuro)23,5 [34]6.527,8
Metanol19,715,65.472,24.333,3
Hidrazina (quemada a N 2 + H 2 O)19,519,35.416,75.361,1
Amoníaco líquido (quemado a N 2 + H 2 O)18,611,55.166,73.194,5
Plástico PVC ( tóxico por combustión inadecuada )18,0 [24]25,25,000.07.000,0[ aclaración necesaria ]
Madera18.05,000.0[35]
Briquetas de turba17,74.916,7[36]
Azúcares, carbohidratos y proteínas.1726,2 ( dextrosa )4.722,27.277,8Metabolismo en el cuerpo humano (22% de eficiencia [37] ) [ cita requerida ]
Calcio15,924,64.416,76.833,3[ cita requerida ]
Glucosa15.5523,94.319,56.638,9
Estiércol seco de vaca y estiércol de camello15,5 [38]4.305,6
Carbón , lignito10-202.777,8–5.555,6[ cita requerida ]
Sodio13,312,83.694,53.555,6quemado para mojar hidróxido de sodio
Turba12,83.555,6
Nitrometano11,33.138,9
Azufre9.2319.112.563,95.308,3quemado hasta convertirlo en dióxido de azufre [39]
Sodio9.18.82.527,82.444,5quemado para secar óxido de sodio
Batería recargable de litio-aire9,0 [40]2.500,0Descarga eléctrica controlada
Desechos domésticos8.0 [41]2.222,2
Zinc5.338,01.472,210.555,6
Hierro5.240,681.444,511,300.0quemado a óxido de hierro (III)
Plástico de teflón5.111,21.416,73.111,1combustión tóxica, pero retardante de llama
Hierro4.938,21.361,110.611,1quemado a óxido de hierro (II)
Pólvora4,7-11,3 [42]5,9-12,9
TNT4.1846,92
ANFO3,71.027,8

Otros mecanismos de liberación [ editar ]

Energía liberada por reacciones electroquímicas u otros medios.
MaterialEnergía específica
(MJ / kg)		Densidad energética
(MJ / L)		Energía específica
( W⋅h / kg )		Densidad energética
(W⋅h / L)		Comentario
Batería, zinc-aire1,596.02441,71.672,2Descarga eléctrica controlada [43]
Nitrógeno líquido0,77 [44]0,62213,9172,2Trabajo máximo reversible a 77,4 K con depósito de 300 K
Batería de azufre de sodio0,54–0,86150–240
Aire comprimido a 300 bar0,50,2138,955,6Energía potencial
Calor latente de fusión del hielo [ cita requerida ] (térmico)0.333550.3335593,193,1
Batería de metal de litio1.84.32Descarga eléctrica controlada
Batería de iones de litio0,36-0,875 [47]0,9–2,63100,00–243,06250,00–730,56Descarga eléctrica controlada
Volante0,36-0,55.3Energía potencial
Pila alcalina0,48 [48]1.3 [49]Descarga eléctrica controlada
Batería de hidruro de níquel-metal0,41 [50]0,504–1,46 [50]Descarga eléctrica controlada
Batería de ácido sólido0,170,56Descarga eléctrica controlada
Supercondensador ( EDLC )0.01–0.030 [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57]0,006-0,06 [51] [52] [53] [54] [55] [56]hasta 8.57 [57]Descarga eléctrica controlada
Agua a 100 m de altura de la presa0.0009810,0009780,2720,272Las cifras representan la energía potencial, pero la eficiencia de conversión en electricidad es del 85 al 90% [58] [59]
Capacitor electrolítico0,00001–0,0002 [60]0,00001–0,001 [60] [61] [62]Descarga eléctrica controlada

En deformación material [ editar ]

La capacidad de almacenamiento de energía mecánica, o resiliencia , de un material Hookean cuando se deforma hasta el punto de falla se puede calcular calculando la resistencia a la tracción multiplicada por el alargamiento máximo dividido por dos. El alargamiento máximo de un material Hookean se puede calcular dividiendo la rigidez de ese material por su resistencia máxima a la tracción. La siguiente tabla enumera estos valores calculados utilizando el módulo de Young como medida de rigidez:

Capacidades de energía mecánica
MaterialDensidad energética por masa

(J / kg)

Resiliencia : densidad energética por volumen.

(J / L)

Densidad

(kg / L)

El módulo de Young

(GPa)

Rendimiento de tracción fuerza

(MPa)

Banda elástica1.651–6.605 [63]2.200–8.900 [63]1,35 [63]
Acero, ASTM A228 (rendimiento, 1 mm de diámetro)1.440–1.77011.200-13.8007,80 [64]210 [64]2.170–2.410 [64]
Acetales9087540,831 [65]2.8 [66]65 (último) [66]
Nilón-6233–1,870253–2,0301.0842–4 [66]45-90 (máximo) [66]
Cobre berilio 25-1 / 2 HT (rendimiento)6845.720 [67]8,36 [68]131 [67]1.224 [67]
Policarbonatos433–615520–7401.2 [69]2.6 [66]52-62 (último) [66]
Plásticos ABS241–534258–5711.071.4–3.1 [66]40 (último) [66]
Acrílico1,5303.2 [66]70 (último) [66]
Aluminio 7077-T8 (rendimiento)3991120 [67]2,81 [70]71,0 [67]400 [67]
Acero, inoxidable , 301-H (rendimiento)3012.410 [67]8.0 [71]193 [67]965 [67]
Resina epoxica113–18102-3 [66]26-85 (último) [66]
Madera de abeto de Douglas158-20096.481 – .609 [72]13 [66]50 (compresión) [66]
Acero, dulce AISI 101842,43347.87 [73]205 [73]370 (440 Ultimate) [73]
Aluminio (sin alear)32,587,72,70 [74]69 [66]110 (último) [66]
Pino (American Eastern White, flexural )31,8–32,811.1-11.5.350 [75]8.30–8.56 (flexión) [75]41,4 (flexión) [75]
Latón28,6–36,5250-3068,4–8,73 [76]102-125 [66]250 (último) [66]
Cobre23,12078,93 [76]117 [66]220 (último) [66]
Vidrio5,56-10,013,9-25,02,5 [77]50–90 [66]50 (compresión) [66]

En pilas [ editar ]

Capacidades de energía de la batería
Dispositivo de almacenamientoContenido energético
( Joule )		Contenido energético
( Wh )		Tipo de energía
Masa típica (g)		Dimensiones típicas
(diámetro x altura en mm)		Volumen típico (mL)Densidad energética
por volumen (MJ / L)		Densidad energética
en masa (MJ / kg)
Pila alcalina AA [78]9.3602.6Electroquímica2414,2 × 507,921,180,39
Pila alcalina C [78]34,4169.5Electroquímicasesenta y cinco26 × 4624,421,410,53
Batería NiMH AA9.0722.5Electroquímica2614,2 × 507,921,150,35
Batería NiMH C19.4405.4Electroquímica8226 × 4624,420,800,24
Batería de iones de litio 1865028,800–46,80010,5 - 13Electroquímica44–49 [79]18 × 6516.541,74–2,830.59–1.06

Fuentes de energía nuclear [ editar ]

La mayor fuente de energía, con mucho, es la masa misma. Esta energía, E = mc 2 , donde m = ρV , ρ es la masa por unidad de volumen, V es el volumen de la propia masa y c es la velocidad de la luz. Esta energía, sin embargo, solo puede ser liberada por los procesos de fisión nuclear (0.1%), fusión nuclear (1%) o la aniquilación de parte o toda la materia en el volumen V por colisiones materia- antimateria (100%). . [ cita requerida ]Las reacciones nucleares no pueden realizarse mediante reacciones químicas como la combustión. Aunque se pueden lograr mayores densidades de materia, la densidad de una estrella de neutrones se aproximaría al sistema más denso capaz de aniquilar materia-antimateria posible. Un agujero negro , aunque más denso que una estrella de neutrones, no tiene una forma antipartícula equivalente, pero ofrecería la misma tasa de conversión del 100% de masa en energía en forma de radiación de Hawking. En el caso de agujeros negros relativamente pequeños (más pequeños que los objetos astronómicos), la potencia de salida sería enorme.

Las fuentes de energía de mayor densidad, además de la antimateria, son la fusión y la fisión . La fusión incluye energía del sol que estará disponible durante miles de millones de años (en forma de luz solar), pero hasta ahora (2021), la producción sostenida de energía de fusión sigue siendo difícil de alcanzar.

La energía procedente de la fisión del uranio y el torio en las centrales nucleares estará disponible durante muchas décadas o incluso siglos debido al abundante suministro de elementos en la tierra [80], aunque todo el potencial de esta fuente solo puede realizarse mediante reactores reproductores , que , aparte del reactor BN-600 , aún no se utilizan comercialmente. [81] El carbón , el gas y el petróleo son las fuentes de energía primaria actuales en los EE . UU. [82] pero tienen una densidad energética mucho menor. La quema de combustibles de biomasa local satisface las necesidades energéticas de los hogares ( fuegos para cocinar , lámparas de aceite, etc.) en todo el mundo.

Energía térmica de los reactores de fisión nuclear [ editar ]

La densidad de energía térmica contenida en el núcleo de un reactor de agua ligera ( PWR o BWR ) de típicamente 1 GWe (1000 MW eléctricos correspondientes a ≈3 000 MW térmicos) está en el rango de 10 a 100 MW de energía térmica por cúbico. metro de agua de refrigeración en función de la ubicación considerada en el sistema (el propio núcleo (≈30 m 3 ), la vasija de presión del reactor (≈50 m 3 ) o todo el circuito primario (≈300 m 3 )). Esto representa una densidad de energía considerable que requiere en todas las circunstancias un flujo de agua continuo a alta velocidad para poder eliminar el calor.del núcleo, incluso después de una parada de emergencia del reactor. La incapacidad para enfriar los núcleos de tres reactores de agua hirviendo (BWR) en Fukushima en 2011 después del tsunami y la pérdida resultante de la energía eléctrica externa y de la fuente de frío fue la causa de la fusión de los tres núcleos en solo unas pocas horas. , a pesar de que los tres reactores se apagaron correctamente justo después del terremoto de Tōhoku . Esta densidad de potencia extremadamente alta distingue a las centrales nucleares (CN) de las centrales térmicas (que queman carbón, combustible o gas) o cualquier planta química y explica la gran redundancia necesaria para controlar permanentemente la reactividad de los neutrones y eliminar el calor residual del núcleo. de centrales nucleares.

Densidad energética de campos eléctricos y magnéticos [ editar ]

Artículo principal: Densidad de energía radiante

Los campos eléctricos y magnéticos almacenan energía. En el vacío, la densidad de energía (volumétrica) viene dada por

donde E es el campo eléctrico y B es el campo magnético . La solución estará (en unidades SI) en julios por metro cúbico. En el contexto de la magnetohidrodinámica , la física de los fluidos conductores, la densidad de energía magnética se comporta como una presión adicional que se suma a la presión del gas de un plasma .

En sustancias normales (lineales y no dispersivas), la densidad de energía (en unidades SI) es

donde D es el campo de desplazamiento eléctrico y H es el campo de magnetización .

En el caso de ausencia de campos magnéticos, al explotar las relaciones de Fröhlich también es posible extender estas ecuaciones a dieléctricos anisotrópicos y no lineales , así como calcular las densidades de energía libre y entropía de Helmholtz correlacionadas . [83]

Cuando un láser pulsado impacta en una superficie, la exposición radiante , es decir, la energía depositada por unidad de superficie, puede denominarse densidad de energía o fluencia. [84]

Ver también [ editar ]

  • Contenido energético del biocombustible
  • Tabla de referencia ampliada de densidad de energía
  • Figura de mérito
  • Energía alimentaria
  • Calor de combustión
  • Materia de alta densidad energética
  • Densidad de potencia y específicamente
  • Relación peso-potencia
  • Batería recargable
  • Batería de estado sólido
  • Energía específica
  • Impulso específico

Notas al pie [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

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  • Inflación cosmológica y estructura a gran escala por Andrew R. Liddle, David H. Lyth (2000) ISBN 0-521-57598-2 
  • Richard Becker, "Campos e interacciones electromagnéticos", Dover Publications Inc., 1964

Enlaces externos [ editar ]

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