Tartalom
A "hatalom" egyike a mindennapi diskurzusban lazán használt sok kifejezésnek, amelynek a fizikában nagyon specifikus jelentése van. Mások tartalmaznak erőt, tömeget, energiát, áramot - a lista csak végtelen.
A fizikai értelemben az energia egyszerűen az egység időnként, vagy pedig az egység idő alatt végzett munka, mivel a munka és az energia ugyanazon egységekben van kifejezve - általában džaulokban (J), ami az SI, vagy a szokásos nemzetközi egység, hanem ergs vagy azokban a számításokban, ahol a hőt vesszük figyelembe, vagy kalóriákat, vagy BTU-t. Az energia viszont az erő és a távolság szorzata. Az erő, amelynek az SI mértékegysége newton, a tömeg és a gyorsulás szorzata.
Mindez azonban egyszerűen háttér. Időnként hőt kell kifejeznie azáltal, hogy ezeket a különböző egységeket időben összekapcsolja, szorzás vagy osztás segítségével. Watt a BTU-ra egy ilyen átalakítás példája.
Alapvető származtatások
Az erő, amint megjegyeztük, a tömeg és a gyorsulás szorzata:
F = ma
Itt az SI-sémában az erő newton-egységekben van, a tömeget kilogrammban fejezzük ki, és a gyorsulást méter / másodperc négyzetben vagy m / s-ban mérjük2.
Amikor egy erő hat egy tárgyra, és elmozdítja, akkor az alkalmazott erő és az objektum mozgásának távolsága a munka elvégzéséhez szükséges energia. Az SI-mértékegység, a joule, kifejezhető, hogy egyes számításokat newton-méterként egyszerűsítsen.
Végül, az egységnyi idő alatt kibocsátott energia termel energiát. Ismét ragaszkodva az SI-egységekhez, a džaulokat másodpercre osztva egy másik SI-egységre csökkenti a wattot. Így 1 watt (W) egy joule energia, amely egy másodperc alatt elfogyott (1 J / s).
Energia és hatalom a mindennapi világban
Amikor egy referenciát tapasztal egy autó, például egy lóerőre, hivatalos nyilatkozatot lát a gép motorjának teljesítményéről. 1 lóerő (lóerő) megegyezik 745,7 W-tal. Mivel a gépjárművek lóereje általában százban van, láthatja, hogy mindennapi célokra a watt, és kiterjesztéseként a joule nem elég nagy teljesítmény, illetve energia.
Példaként egy džaula megközelítőleg az az energiamennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy egy 100 gramm (0,1 kg) tárgyat, például egy almát 1 méterrel felfelé emeljünk a gravitációs erő ellen, az elvégzett munka ellenkező irányában.
BTU kimenet
A BTU, amely a British Thermal Unit rövidítése, az a hőmennyiség (energia), amely ahhoz szükséges, hogy 1 font víz hőmérséklete 1 Fahrenheit-fokkal megemelkedjen. Ez komplikációt okoz a legtöbb fizikai probléma szempontjából, ahol a tömeget kilogrammban (vagy különféle tíz kilogramm teljesítménye) mérik, és a fokokat Celsius-fokban mérik, amelyet centigrad-nak is neveznek. 1 BTU 1055.056 joule-ig, vagy azzal egyenértékűen dolgozik, 1 BTU = 1055.056 watt-másodperc.
Hőteljesítmény
Időnként hasznos kiszámítani a hőeloszlást az energiafogyasztás alapján otthoni vagy irodai környezetben. A közüzemi vállalatok a létesítmény által felhasznált energiamennyiséget gyakran havonta, kilowattóra vagy kWh-ban mérik. Emlékezve arra, hogy az energia egységnyi idő alatt energia, az következik, hogy az energia az idő szorzata. A közüzemi szolgáltatók inkább órákban, órákban, nem pedig a watt-másodperc SI-mértékegységben vagy a joule-ban használják a számok kényelmesebb használatát.
A watt, főleg kWh-val járó mérés és a BTU közötti legalapvetőbb átalakulás:
1 kWh = 3,412 BTU
Mivel a watt és a BTU egységek különböznek, el kell döntenie, hogy mikor kell ezeket a mennyiségeket összekapcsolni. További példákat a kapcsolódó RapidTables oldalon talál (az erőforrások alatt).