Watt

A tenger partjainak típusát lásd Watts
Watt
W
Érték erő
Rendszer SI
Típusú derivált

A watt (orosz megjelölése: W , nemzetközi: W ) a teljesítmény mértékegysége , valamint a hőáram , a hangenergia fluxus , az egyenáramú teljesítmény , az aktív váltóáramú teljesítmény , a sugárzási fluxus és az ionizáló sugárzás energiaáram a nemzetközi rendszerben egységek (SI) [1] . Az egység James Watt (Watt) skót-ír gépészeti feltalálóról, az univerzális gőzgép megalkotójáról kapta a nevét .

A tudósokról elnevezett származtatott mértékegységekre vonatkozó SI-szabályoknak megfelelően a watt mértékegység nevét kisbetűvel , jelölését nagybetűvel írják . A megjelölésnek ezt az írásmódját a watt felhasználásával képzett egyéb származtatott egységek megnevezései is megőrzik. Például a sugárzás mértékegységének megjelölése "watt per szteradián négyzetméter " W / ( sr m 2 ) .

A watt mint teljesítményegységet először a Brit Tudományos Egyesület második kongresszusán fogadták el 1882 -ben . Ezt megelőzően a legtöbb számítás a James Watt által bevezetett lóerőt , valamint a percenkénti lábfontokat használta. A watt a Nemzetközi Mértékegységrendszerbe (SI) a XI. Általános Súly- és Mértékkonferencia határozatával került be 1960 -ban, az SI rendszer egészének elfogadásával egyidejűleg [2] .

Valamennyi elektromos készülék egyik fő jellemzője az energiafogyasztás, így bármely elektromos készüléken (vagy annak használati utasításában) talál információt erről a wattban kifejezett teljesítményről.

Definíció

Az 1 watt az a teljesítmény, amelyen 1 joule munkavégzés történik 1 másodperc alatt [3] . Így a watt származtatott mértékegység, és az SI alapegységeihez a következő arányban kapcsolódik:

W =

Más SI-mértékegységekben a watt a következőképpen fejezhető ki:

W = J / s W = H m /s W \ u003d VA .

A mechanikuson kívül (amelynek definícióját fentebb adtuk meg) termikus és elektromos energia is létezik.

Átalakítás más tápegységekre

A watt a következő összefüggések alapján kapcsolódik más nem SI teljesítményegységekhez:

1 W = 10 7 erg / s 1 W ≈ 0,102 kgf m / s 1 W ≈ 1,36⋅10 −3 l. Val vel. 1 W = 859,8452279 kal / óra

Többszörösek és résztöbbségek

A teljesítményre vonatkozó számításokhoz nem mindig kényelmes a wattot önmagában használni. Néha, amikor a mért mennyiségek nagyon nagyok vagy nagyon kicsik, sokkal kényelmesebb a szabványos előtagokkal ellátott mértékegység használata, ami elkerüli az állandó nagyságrendű számításokat. Tehát a radarok és rádióvevők tervezése és kiszámítása során leggyakrabban pW-t vagy nW-t használnak, az orvosi eszközökhöz , például az EEG -hez és az EKG -hoz, a mikroWattot használják. A villamosenergia-termelésben, valamint a vasúti mozdonyok tervezésében megawattot (MW) és gigawattot (GW) használnak.

A watt szabványos SI előtagjait a következő táblázat tartalmazza.

Többszörös Dolnye
nagyságrendű cím kijelölés nagyságrendű cím kijelölés
10 1 W dekawatt csóka csóka 10-1 W _ deciwatt dW dW
10 2 W hektówatt gW hW 10-2 W _ centiwatt svt cW
10 3 W kilowatt kW kW 10-3 W _ milliwatt mW mW
10 6 W megawatt MW MW 10-6 W _ mikrowatt µW µW
10 9 W gigawatt GW GW 10–9 W _ nanowatt nW nW
10 12 W terawatt TW TW 10-12 W _ pikovatt pvt pW
10 15 W petawatt HW PW 10-15 W_ _ femtowatt fw fW
10 18 W exawatt eWt ew 10-18 W _ attowatt aW aW
10 21 kedd zettawatt ZW ZW 10-21 W _ zeptowatt wt zW
10 24 W yottawatt IVt YW 10-24 W _ ioktowatt iW yW
     használatra ajánlott      alkalmazása nem javasolt

Unicode karakterek

Megnevezések Unicode -ban . [négy]
Szimbólum Név Unicode szám
Picowatt (négyzetes PW) U+33BA
Nanowatt (ÉNy-i négyzet) U+33BB
Mikrowatt (Square Mu W) U+33BC
Milliwatt (négyzet MW) U+33BD
Kilowatt (négyzet kW) U+33BE
Megawatt (négyzet MW MEGA) U+33BF

Példák a természetben és a technológiában

Érték Leírás
10-9 watt _ Körülbelül 1 nW teljesítményű sugárzás esik a Föld felszínének 1 m²-es területére egy +1,4 magnitúdós fényességű csillagból .
5⋅10 -3 watt Ez a teljesítmény (vagy ahhoz közel) a hagyományos lézermutatók sugárzásával rendelkezik , viszonylag biztonságos az emberi látás számára.
1 watt Egy tipikus mobiltelefon hozzávetőleges adóteljesítménye .
1⋅10 3 watt Kis fűtőtest. A Föld felszínének 1 m 2 területére eső sugárzás hozzávetőleges ereje a zenitben lévő Naptól. Egy háztartás átlagos éves energiafogyasztása az Egyesült Államokban (az átlagos energiafogyasztás körülbelül 8900 kWh /év) [5] .
6⋅10 4 watt Személygépkocsi 80 lóerős motorral .
1,2⋅10 7 watt Eurostar elektromos vonat .
8,212⋅10 9 watt A világ legnagyobb atomerőművének , Kashiwazaki-Kariwa-nak ( Kashiwazaki , Japán ) teljesítménye csúcsterhelésen .
2,24⋅10 10 watt A világ legnagyobb háromszoros vízierőművének tervezési kapacitása ( Sanxia , ​​Kína ).
10 12 watt Egy átlagos villámcsapás csúcsereje .
1,9⋅10 12 watt Az emberiség által fogyasztott átlagos elektromos energia 2007 -ben [6] .
1,5⋅10 15 watt Az impulzusos lézersugárzás rekordteljesítménye a novai létesítményben 1999 - ben [7] . Az impulzus energia 660 J, az impulzus időtartama 440⋅10 −15 s.
1,74⋅10 17 watt A Föld felszínén 1,366 kW/m² -es átlagos besugárzási érték alapján [8] a teljes napsugárzási fluxus a Föld felszínén megközelítőleg 174 PW. Ha a Föld nem sugározná vissza ezt az energiát az űrbe, másodpercenként 1,94 kg-mal nagyobb tömegű lenne.
3,828⋅10 26 watt A Nap teljes sugárzási teljesítményét a tudósok 382,8 W -ra becsülik , ami több mint kétmilliárdszor nagyobb, mint a Föld felszínére eső sugárzás teljesítménye. Más szóval, a Nap középpontjában végbemenő termonukleáris reakciók miatt a világítótestünk másodpercenként 4 260 000 tonna tömeget veszít [9] .

A kilowatt és a kilowattóra közötti különbség

A hasonló elnevezések miatt a kilowatt és a kilowattóra gyakran összekeverik a mindennapi használatban, különösen, ha háztartási elektromos készülékekről van szó . Nem szabad azonban elfelejteni, hogy két különböző mértékegységről van szó, amelyek különböző fizikai mennyiségekhez kapcsolódnak. Wattban és kilowattban mérik a teljesítményt  - az energia változási sebességét (átvitel, átalakítás, fogyasztás). Ugyanakkor a wattóra és a kilowattóra magának az energiának (munka) mértékegysége. Wattórában és kilowattórában kifejezve egy bizonyos ideig termelt (átvitt, átalakított, elfogyasztott) energia. Ha a készülék teljesítménye állandó, akkor a készülék által termelt (átvitt, átalakított, elfogyasztott) energia megegyezik a készülék teljesítményének és a készülék üzemidejének szorzatával.

Például, ha egy 100 W-os izzó 1 órán keresztül működött, akkor 100 Wh-t vagy 0,1 kWh-t fogyasztott (bejövő energia) és szabadult fel fény és hő formájában (kimenő energia). Egy 40 wattos izzó 2,5 óra alatt ugyanannyi energiát fogyaszt (enged fel). Ugyanez igaz a megtermelt villamos energiára is. Így az erőmű teljesítményét kilowattban (megawattban) mérik, de a fogyasztóknak adott idő alatt eljuttatott villamos energia mennyisége megegyezik az erőmű teljesítményének és az említett idő szorzatával, és az kilowattóra (megawattóra).

Ez minden típusú energiára igaz: elektromos, termikus, mechanikai, elektromágneses stb.

Lásd még

Jegyzetek

  1. Dengub V. M. , Smirnov V. G. Mennyiségek mértékegységei. Szótári hivatkozás. - M . : Szabványok Kiadója, 1990. - S. 26-27. — 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .
  2. A 11. CGPM 12. határozata . BIPM . Letöltve: 2018. november 15. Az eredetiből archiválva : 2013. május 14.
  3. Watt . Fizikai Enciklopédia . Letöltve: 2010. április 3. Az eredetiből archiválva : 2012. január 27..
  4. Unicode konzorcium. A Unicode szabvány 12.0 – CJK kompatibilitás ❰ Tartomány: 3300-33FF ❱ . Unicode.org (2019). Letöltve: 2019. május 24. Az eredetiből archiválva : 2021. szeptember 1.
  5. Fizikai  ténykönyv . Hozzáférés dátuma: 2009. február 17. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22..
  6. Nemzetközi energiastatisztika  . Amerikai Egyesült Államok Energia Információs Hivatala . Archiválva az eredetiből 2011. augusztus 22-én.
  7. MD Perry et al. Petawatt lézerimpulzusok  (angol)  // Optikai levelek. - 1999. - 1. évf. 24 , sz. 3 . - P. 160-162 .
  8. Összetett teljes napsugárzás (TSI) idősor felépítése 1978-tól  napjainkig . Letöltve: 2005. október 5. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22..
  9. Williams D.R. Sun  adatlap . NASA Goddard Űrrepülési Központ (2016. február 29.). Letöltve: 2016. június 7. Az eredetiből archiválva : 2020. május 27.