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Calculadora de equivalencia masa-energía

· Última actualización：2026-08-29

La equivalencia masa-energía de Einstein E = mc² en ambos sentidos: el modo masa convierte una entrada de kg a masas de electrón en energía en reposo (J, kWh, unidades eV y equivalente TNT); el modo energía convierte de J a GeV en masa equivalente (kg, g, unidades de masa atómica, masas de electrón). Una unidad de masa atómica cae en los canónicos 931.494 MeV de la física nuclear, y un gramo de materia equivale a 21.5 kilotones de TNT.

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Escrito por el equipo de Elysia Tools

Guía de uso de la herramienta

Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.

Datos clave

Categoría
Science & Education
Tipos de entrada
select, number
Tipo de salida
text
Cobertura de ejemplos
4
API disponible
Sí

Resumen

La Calculadora de equivalencia masa-energía permite realizar conversiones bidireccionales aplicando la ecuación de Einstein E = mc². Transforma valores de masa (desde kilogramos hasta masas de electrón) en su energía en reposo equivalente en julios, kilovatios-hora, electronvoltios o kilotones de TNT, y viceversa.

Cuándo usarlo

  • Al resolver problemas de física nuclear y calcular el defecto de masa o la energía de enlace.
  • Al determinar el equivalente en TNT o en julios liberado por la aniquilación de una masa determinada.
  • Al convertir mediciones de aceleradores de partículas en GeV o MeV a su masa equivalente en unidades del SI o masas de electrón.

Cómo funciona

  1. 1Selecciona la dirección del cálculo: modo Masa → energía (m2e) o modo Energía → masa (e2m).
  2. 2Introduce el valor numérico en el campo correspondiente (masa o energía).
  3. 3Elige las unidades deseadas para la masa (kg, g, mg, µg, u, mₑ) y para la energía (J, kJ, MJ, Wh, kWh, eV, keV, MeV, GeV).
  4. 4Obtén el desglose detallado con la energía en reposo calculada mediante c² o la masa equivalente, junto a su correspondencia en kilotones de TNT.

Casos de uso

  • Cálculo de la energía liberada en reacciones nucleares a partir del defecto de masa de núcleos atómicos.
  • Conversión de consumos energéticos estándar a su masa equivalente para ilustrar conceptos de física.
  • Determinación del rendimiento energético teórico y equivalencia en TNT de procesos de aniquilación materia-antimateria.

Ejemplos

1. Energía en reposo de un nucleón

Estudiante de física nuclear

Contexto

El estudiante necesita calcular cuánta energía en MeV representa una sola unidad de masa atómica para un informe de laboratorio sobre fisión.

Problema

Convertir una unidad de masa atómica (u) a MeV y julios sin tener que hacer conversiones manuales intermedias de constantes físicas.

Cómo usarlo

Selecciona el modo 'Masa → energía', introduce 1 en el campo de masa y elige 'u' como unidad de masa.

Resultado

Obtiene una energía en reposo de 1.49242×10⁻¹⁰ J, equivalente a 931.494 MeV y 3.56696×10⁻²³ kilotones de TNT.

2. Masa equivalente de un kilovatio-hora

Profesor de ciencias

Contexto

Un docente busca explicar a sus alumnos la pequeñez de la masa asociada a la energía eléctrica cotidiana.

Problema

Calcular cuántos nanogramos o unidades de masa atómica representa 1 kWh de electricidad consumida.

Cómo usarlo

Selecciona el modo 'Energía → masa', introduce 1 en energía y selecciona 'kWh' como unidad energética.

Resultado

Preguntas frecuentes

¿Qué valor de la velocidad de la luz utiliza la herramienta?

Utiliza el valor constante exacto c = 299 792 458 m/s, lo que da un factor c² aproximado de 8.98755×10¹⁶ m²/s².

¿A cuánta energía equivale una unidad de masa atómica (u)?

Una unidad de masa atómica equivale exactamente a 1.49242×10⁻¹⁰ julios, lo que corresponde a aproximadamente 931.494 MeV.

¿Qué unidades de masa y energía admite la calculadora?

Admite kilogramos, gramos, miligramos, microgramos, unidades de masa atómica (u) y masas de electrón (mₑ), así como J, kJ, MJ, Wh, kWh, eV, keV, MeV y GeV.

¿Cómo se calcula el equivalente en TNT mostrado en los resultados?

Se calcula tomando como referencia estándar que 1 kilotón de TNT equivale convencionalmente a 4.184×10¹² julios.

¿La herramienta tiene en cuenta la energía cinética o el movimiento relativista?

No, calcula exclusivamente la equivalencia de la energía en reposo estática según la fórmula fundamental E = mc².

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Calculadora de la ecuación de Arrhenius

La ecuación de Arrhenius k = A·e^(−Ea/RT) en tres modos: k a partir de A, Ea y T; el factor preexponencial A a partir de una k medida; y Ea a partir de dos puntos (k, T) vía Ea = R·ln(k₂/k₁)·T₁T₂/(T₂−T₁). La energía de activación se acepta en kJ/mol o kcal/mol y se muestra en ambas. Anclas: con A = 10¹³ s⁻¹, Ea = 75 kJ/mol y T = 298.15 K, k ≈ 0.73 s⁻¹; una velocidad que se duplica al subir de 20 °C a 30 °C corresponde a Ea ≈ 51.2 kJ/mol, la regla clásica.

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Calculadora de capacidad y autonomía de batería

Capacidad y autonomía de batería C = I·t en ambas direcciones: autonomía desde la capacidad (mAh ÷ mA = horas) o la capacidad que un trabajo necesita (mA × h = mAh), con tensión nominal opcional para añadir energía (Wh) y potencia (W). Anclas: una batería de teléfono de 4500 mAh con carga media de 300 mA dura exactamente 15 h; un sensor IoT que consume 5 mA durante 30 días necesita 3600 mAh — 3.6 Ah —, una celda de litio de libro de texto.

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Calculadora de la ley de Beer-Lambert

Ley de Beer-Lambert A = ε·c·l en ambas direcciones: absorbancia desde la concentración, o concentración desde una absorbancia medida (la dirección cotidiana de cuantificación). La transmitancia T = 10⁻ᴬ acompaña, y se avisa cuando el resultado sale del rango lineal de trabajo 0.05–1.0. Ancla: el NADH a 340 nm tiene ε = 6220 L·mol⁻¹·cm⁻¹, así que 100 µM en una cubeta de 1 cm marca exactamente A = 0.622 — el punto de calibración detrás de media enzimología.

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Calculadora del aumento ebullioscópico

Aumento ebullioscópico ΔT_b = K_b·m·i con tabla de disolventes (K_b en K·kg/mol y punto de ebullición normal en °C), factor de van't Hoff i para electrolitos y disolvente personalizado. Anclas: NaCl 0.5 mol/kg en agua (i = 2) hierve 0.512 °C por encima, a 100.512 °C; 0.4 mol/kg en benceno (K_b = 2.53) sube 1.012 °C hasta 81.112 °C; el K_b gigante del alcanfor (5.61) lo consagra como el disolvente clásico de la ebulloscopía.

El resultado muestra que 1 kWh equivale a 4.00554×10⁻¹¹ kg (unos 40 ng), o 2.41219×10¹⁶ u.