انرژی خاص به معنای انرژی در واحد جرم است. همچنین گاهی اوقات “تراکم انرژی” نامیده می شود اگرچه “تراکم انرژی” در مفهوم دقیق تر به معنای انرژی در واحد حجم است.
به عنوان مثال، برای اندازه گیری گرمای ذخیره شده و سایر ویژگی های ترمودینامیکی مواد مانند: انرژی داخلی خاص، آنتالپی خاص ، انرژی آزاد گیبس خاص و انرژی آزاد هلملولتز خاص استفاده می شود. همچنین ممکن است برای انرژی جنبشی یا انرژی بالقوه بدن استفاده شود.
انرژی خاص یک ویژگی فشرده است، در حالیکه انرژی و جرم خواص گسترده ای دارند.
واحد SI برای انرژی خاص ژول بر کیلوگرم (J / kg) است. سایر واحد ها هنوز هم در برخی موارد استفاده می شوند، مانند: کیلو کالری در هر گرم (Cal / g یا kcal / g)، عمدتا موضوعات مربوط به غذا، ساعت وات در کیلوگرم در زمینه باتری ها، واحد عالی BTU در هر پوند (BTU / lb)، در برخی زمینه های مهندسی و تکنولوژی کاربردی.
مفهوم انرژی خاص مربوط، اما متمایز از مفهوم شیمیایی انرژی مولر است که بیان می کند انرژی به معنای هر مول یک ماده است که با استفاده از واحد های انرژی در هر مول مانند J / mol، kJ / mol یا بزرگتر (اما هنوز هم به طور گسترده ای استفاده می شود)[kcal / mol] گفته می شود.
تراکم انرژی، مقدار انرژی در هر توده یا حجم مواد غذایی است. چگالی انرژی یک غذا را می توان از طریق برچسب تقسیم انرژی بر روی آن (معمولا در کیلوژول یا کالری غذایی) و اندازه آن (معمولا در گرم، میلی لیتر یا انس مایع) تعیین کرد.
بنابراین تراکم انرژی در کل به صورت های kcal / g، J / g، kJ / g، cal / mL، kcal / mL، J / mL یا kJ / mL بیان می شود.
“کالری” که معمولا در زمینه های تغذیه ای استفاده می شود، به شکل کیلوگرم کالری (به اختصار “کال” است و گاهی اوقات “کالری غذایی”، یا “کالری” با نشانه اختصاری “C” نمایش داده می شود) که معادل یک هزار گرم کالری (به اختصار کال) یا یک کیلو کالری (کیلو کالری) است.
از آنجا که انرژی مواد غذایی معمولا با استفاده از کالری ها اندازه گیری می شود، چگالی انرژی غذا معمولا “چگالی کالری” نامیده می شود.
چگالی انرژی آزاد شده را هنگامی اندازه گیری می کنند که غذا توسط یک ارگانیسم سالم متابولیزه می شود و مواد غذایی با اکسیژن متابولیزه می شوند و به مواد زائد مانند دی اکسید کربن و آب تبدیل می شوند.
علاوه بر الکل، تنها منابع انرژی غذایی، کربوهیدرات، چربی و پروتئین هستند که نود درصد وزن خشک مواد غذایی را تشکیل می دهند. بنابراین آب مهمترین عامل در تراکم انرژی است.
کربوهیدرات ها چهار کالری در هر گرم (هفده کیلوژول بر گرم) و پروتئین ها به میزان کمتر (شانزده کیلوژول بر گرم) ارائه می دهند، در حالی که چربی ٩ کالری در هر گرم (٣٨ کیلوگرم در گرم) است. چربی حاوی پیوندهای کربن-کربن و کربن-هیدروژنی بیش از کربوهیدرات ها و پروتئین ها است، پس به همین علت است که انرژی بیشتری نسبت به کربوهیدرات ها و پروتئین ها دارند.
غذا هایی که اکثر انرژی آن ها را چربی تشکیل می دهد، چگالی انرژی بیشتری نسبت به انرژی غذاهایی که بیشتر از کربوهیدرات ها یا پروتئین ها تشکیل شده اند دارند، حتی اگر مقدار محتوای آب آن ها یکسان باشد.
مواد غذایی با جذب پایین، مانند فیبر و یا قند، چگالی انرژی مواد غذایی کمتری را نیز شامل می شوند. یک تراکم انرژی متوسط می تواند ١/۶ تا ٣ کالری در هر گرم باشد. امثال ماهی قزل آلا، گوشت بدون چربی و نان در این دسته قرار می گیرند. غذا های با انرژی بالا دارای بیش از سه کالری در هر گرم شامل چوب شور، پنیر، شکلات تلخ و بادام زمینی هستند.
تراکم انرژی گاهی اوقات می تواند برای مقایسه سوخت ها مفید واقع شود به عنوان مثال، سوخت هیدروژن مایع دارای انرژی خاص بالاتری نسبت به بنزین است، اما چگالی انرژی حجمی بسیار پایین تری دارد.
انرژی میکانیکی خاص به جای صرفا انرژی، اغلب در آسترودینامیک استفاده می شود، زیرا نیروی گرانش، انرژی های جنبشی و بالقوه خاصی از یک وسیله نقلیه را تغییر می دهد که این انرژی مستقل از جرم وسیله نقلیه است که با حفظ انرژی در یک سیستم گرانشی نیوتنی کار میکند .
انرژی خاصی از یک جسم مانند یک شهاب سنگ درحال افتادن روی سطح زمین خارج از جاذبه گرانشی زمین حداقل یک چهارم شتاب فرار ١١/٢ کیلومتر بر ثانیه است. این مقدار به ۶٣ مگاژول / کیلوگرم (پانزده کیلوکالری در هر گرم یا پانزده تن TNT بر تن) می رسد.
ستاره های دنباله دار دارای انرژی بیشتری هستند، معمولا در هنگام برخورد با خورشید در نزدیکی کره زمین با سرعتی در حدود دو برابر سرعت زمین درحال حرکت هستند. این مقدار به ۴٢ کیلومتر بر ثانیه یا انرژی خاص ٨٨٢ مگاژول بر کیلوگرم می رسد.
سرعت مربوط به زمین بسته به جهت، ممکن است بیشتر یا کمتر باشد. از آنجایی که سرعت زمین در اطراف خورشید حدود سی کیلومتر بر ثانیه است، سرعت یک ستاره دنباله دار نسبت به زمین می تواند بین ١٢ تا ٧٢ کیلومتر بر ثانیه باشد، که معادل ٢۵٩٢ مگاژول بر کیلوگرم است.