В чем измеряется энергия
В переводе с греческого языка энергия – деятельность, сила, действие. Она является величиной скалярной и измеряет всевозможные виды движения и взаимосвязи материи. Энергия обозначается буквой E. Единицами измерения этой величины служат: в системе СИ – джоуль (Дж), в системе СГС – эрг.
Подсчёт электрической энергии, потребляемой электроприборами, осуществляют счётчики. Они выдают численные показания потребляемой мощности (квт) в квт час.
Связь между силой и энергией
Установлена связь между консервативной силой, которая вызывает потенциальную энергию всех взаимодействующих между собой тел, и этой энергией.
К сведению. Консервативными силами называются такие силы, которые совершают работу по перемещению точки. При этом работа обусловливается крайними положениями этой точки: начальным и конечным.
К консервативным силам относятся следующие силы:
- тяжести;
- упругости;
- кулоновские силы.
Если замкнуть траекторию движения точки под действием консервативных сил, она будет равна нулю.
Проследить связь можно по следующему алгоритму:
- Когда в любой точке пространства тело подвержено действию консервативной силы, значит, оно расположено в потенциальном поле.
- Изменение положения тела внутри поля вызывает изменение потенциальной энергии, при котором консервативная сила выполняет работу.
Эта работа может быть выражена математическими действиями. К примеру, перемещение тела произошло в случайном направлении r, отклонившись от начального положения на очень малое расстояние dr. Значит, dA = F*dr*cosα = Fr, dr, где F = F* cosα составляет проекцию силы на направление r.
Есть равенство: dA = – dEп, где Eп – потенциальная энергия. Значит, поставив знак равенства между двумя выражениями, получается:
Fr *dr = – dEп, из которого выражается Fr = – dEп/dr.
Соотношение dEп/dr – это величина, показывающая скорость изменения потенциальной энергии вдоль данного направления, является производной Eп по направлению r.
Внимание! Знак «минус» означает уменьшение потенциальной энергии в направлении dr. Символ частной производной указывает на то, что дифференцирование потенциальной энергии Eп (x, y, z) происходит только с аргументом x при неизменных двух других. Связь между потенциальной энергией и силой
Связь между потенциальной энергией и силой
Мощность и энергия
Мощностью Р называется работа, производимая в единицу времени. Единица измерения мощности – ватт (Вт). Чтобы узнать, 1 квт сколько вт, нужно помнить, что «кило» это 103. Следовательно, 1 квт = 103 вт, а 10 квт = 104 вт.
Обычно мощность электроприёмников измеряют в киловаттах. Применимо к технике ещё существует измерение мощности в лошадиных силах (л.с.). Одна такая лошадиная сила равна 736 Вт.
Мощность и лошадиные силы
Возможность определённого тела или целой системы выполнять работу характеризуется их энергией. Энергия объединяет в своём понятии все события в природе. Для различных видов движения характерны разные виды энергии.
Совет. Механическая энергия, относящаяся к движению тела, называется кинетической, связанная с взаимоположением тел (частей тела) системы – потенциальной.
Механическая энергия
Калории и джоули
Прежде, чем разбираться, как переводить (конвертировать) калории в джоули и обратно, нужно знать, что означают эти два понятия.
Джоулем называется единица, которой измеряют работу, энергию или количество теплоты. В международной системе СИ джоуль обозначается Дж (J). Работа, производимая силой в один ньютон (1Н) по перемещению точки по направлению приложения силы на один метр (1м), равна одному джоулю (1 Дж).
Калория – величина, отдельно не отражённая в системах измерений, служит для определения количества тепла. Чтобы нагреть 1 г. воды на 1 С0, необходимо потратить энергию, равную 1 калории (кал). При этом 1 кал = 4,1868 Дж.
Связь с другими единицами
Для выражения калорий в джоули и назад можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Интерфейс программы позволяет вводить значения необходимых величин (пользуясь сокращениями кратных значений). Когда под рукой нет интернета, легко осуществить перевод, составив пропорцию. К примеру, необходимо узнать, сколько килокалорий в 100 кДж. Для этого составляют пропорцию:
- 1 кКал = 4,1868 кДж;
- Х = 100 кДж.
Решая пропорцию, получают выражение Х=100*1/4,1868 = 23,9 кКал. Ответ – в 100 кДж заключается 23,9 ккал.
Что такое Ватт
Впервые эта величина была предложена для измерения мощности в 1882 году. Название единицы было дано в честь известного английского (а если по месту рождения, то шотландского) изобретателя Джеймса Уатта (James Watt). Одного из самых известных ученых в мире, создавшего универсальную паровую машину, доработав машину Ньюкомена. Однако, наибольшую известность ему принесла единица измерения, названная в его честь. До этого мощность рассчитывалась в лошадиных силах (л.с.), которые, кстати, были предложены для использования самим Уаттом. В наше же время, л.с. используются в основном для измерения мощности только в автомобилях, хотя бывают редкие исключения.
Более подробно, рекомендуем почитать в отдельной стать о лошадиных силах и связи с ваттами.
Ниже рекомендуем посмотреть простое и понятное видео о предмете нашего разговора, думаю станет все понятно, если на слух вы воспринимаете информацию легче, да и в любом случае для закрепления материала, видео может быть полезным.
Ватты в киловатты
То есть, 1 кВт=1000 Вт (один киловатт равен тысячи ваттам). Обратный перевод так же прост: можно разделить число на тысячу либо переместить запятую на три цифры левее. Например:
- мощность стиральной машины 2100 Вт = 2,1 кВт;
- мощность кухонного блендера 1,1 кВт = 1100 Вт;
- мощность электродвигателя 0,55 кВт = 550 Вт и т.д.
Килоджоули в киловатты и киловатт-час
Иногда наших читателей интересует, как перевести килоджоули в киловатты. Для ответа на этот вопрос, вернемся к базовому отношению ватт и джоулей: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Нетрудно догадаться, что:
1 килоджоуль = 0.0002777777777778 киловатт-час (в одном часе 60 минут, а в одной минуте 60 секунд, следовательно в часе 3600 секунд, а 1/3600= 0.000277778).
1 Вт= 3600 джоуль в час
Ватты в лошадиные силы
1 лошадиная сила =736 Ватт, следовательно 5 лошадиных сил = 3,68 кВт.
1 киловатт = 1,3587 лошадиных сил.
Ватты в калории
1 джоуль = 0,239 калории, следовательно 239 ккал = 0.0002777777777778 киловатт-час.
Другой гигаватт Конверсии
гигаватткПланка питания ⇄ (Самый большой)
- гигаватткYottawatt ⇄
- гигаватткЗеттаватт ⇄
- гигаватткЭксаджоуль / сек ⇄ [GWкEJ/s ⇄]
- гигаватткэкса-ватт ⇄
- гигаватткПетаджоуль / сек ⇄ [GWкPJ/s ⇄]
- гигаватткпетаватт ⇄
- гигаватткТераджоуль / сек ⇄ [GWкTJ/s ⇄]
- гигаваттктераватт ⇄
- гигаватткГДж / сек ⇄ [GWкGJ/s ⇄]
- гигаватткМДж / сек ⇄ [GWкMJ/s ⇄]
- гигаватткМегаватт ⇄
- гигаватткБТЕ (IT) / час ⇄ [GWкMMBtu/h ⇄]
- гигаватткMMBH ⇄ [GWкMMBtu/h ⇄]
- гигаватткЛс (котел) ⇄
- гигаватткКилокалорий (IT) / сек ⇄ [GWкkcal/s ⇄]
- гигаватткКилокалорий (й) / сек ⇄ [GWкkcal/s ⇄]
- гигаватткТон (холодильная техника) ⇄
- гигаватткБТЕ (IT) / сек ⇄ [GWкBtu/s ⇄]
- гигаватткБТЕ (й) / сек ⇄ [GWкBtu/s ⇄]
- гигаватткКилоджоулей / сек ⇄ [GWкkJ/s ⇄]
- гигаватткКиловольт Ампер ⇄
гигаваттккиловатт ⇄ (Вы здесь)
- гигаватткЛс (вода) ⇄
- гигаватткЛс (электрический) ⇄
- гигаватткЛс (550 фут * фунт-сила / с) ⇄ [GWк550 ft*lbf/s ⇄]
- гигаватткЛошадиные силы ⇄
- гигаватткТормозная мощность (bhp) ⇄
- гигаватткЛошадиная сила (метрическая) ⇄
- гигаватткPferdestarke ⇄
- гигаватткMBtu (IT) / час ⇄ [GWкMBtu/h ⇄]
- гигаватткМБХ ⇄ [GWкMBtu/h ⇄]
- гигаватткгектоджоуль / сек ⇄ [GWкhJ/s ⇄]
- гигаватткгектоватт ⇄
- гигаватткКилокалорий (IT) / минуту ⇄ [GWкkcal/min ⇄]
- гигаватткКилокалорий (й) / минуту ⇄ [GWкkcal/min ⇄]
- гигаватткБТЕ (IT) / мин ⇄ [GWкBtu/min ⇄]
- гигаватткБТЕ (й) / мин ⇄ [GWкBtu/min ⇄]
- гигаватткКилоджоулей / минуту ⇄ [GWкkJ/min ⇄]
- гигаватткДекаджоуль / сек ⇄ [GWкdaJ/s ⇄]
- гигаватткдекаватт ⇄
- гигаватткКалорийность (ИТ) / сек ⇄ [GWкcal/s ⇄]
- гигаватткКалорийность (й) / сек ⇄ [GWкcal (th)/s ⇄]
- гигаватткФунт-фут / сек ⇄ [GWкlbf*ft/s ⇄]
- гигаватткФут фунт-сила / сек ⇄ [GWкft*lbf/s ⇄]
- гигаватткКилокалорий (IT) / час ⇄ [GWкkcal/h ⇄]
- гигаватткКилокалорий (й) / час ⇄ [GWкkcal/h ⇄]
- гигаватткДжоуль / сек ⇄ [GWкJ/s ⇄]
- гигаватткНьютон-метр / сек ⇄ [GWкN*m/s ⇄]
- гигаваттквольт-ампер ⇄
гигаватткВатт ⇄ (Базовый блок)
- гигаватткCHU / час ⇄ [GWкCHU/h ⇄]
- гигаватткБТЕ (IT) / час ⇄ [GWкBtu/h ⇄]
- гигаватткБТЕ (й) / час ⇄ [GWкBtu/h ⇄]
- гигаватткКилоджоулей / час ⇄ [GWкkJ/h ⇄]
- гигаватткдециватт ⇄
- гигаватткдециджоуль / сек ⇄ [GWкdJ/s ⇄]
- гигаватткКалорийность (ИТ) / минуту ⇄ [GWкcal/min ⇄]
- гигаватткКалорийность (й) / минуту ⇄ [GWкcal (th)/min ⇄]
- гигаватткФут фунт-сила / минуту ⇄ [GWкft*lbf/min ⇄]
- гигаватткФунт-Foot / минуту ⇄ [GWкlbf*ft/min ⇄]
- гигаватткДжоуль / минуту ⇄ [GWкJ/min ⇄]
- гигаватткCentiwatt ⇄
- гигаватткCentijoule / сек ⇄ [GWкcJ/s ⇄]
- гигаватткКалорийность (ИТ) / час ⇄ [GWкcal/h ⇄]
- гигаватткКалорийность (й) / час ⇄ [GWкcal (th)/h ⇄]
- гигаватткмилливатт ⇄
- гигаватткMillijoule / сек ⇄ [GWкmJ/s ⇄]
- гигаватткФут фунт-сила / час ⇄ [GWкft*lbf/h ⇄]
- гигаватткФунт-Foot / час ⇄ [GWкlbf*ft/h ⇄]
- гигаватткДжоуль / час ⇄ [GWкJ/h ⇄]
- гигаватткМикроватт ⇄
- гигаватткМикроджоуль / сек ⇄ [GWкµJ/s ⇄]
- гигаватткЭрг / сек ⇄ [GWкerg/s ⇄]
- гигаватткнановатт ⇄
- гигаватткNanojoule / сек ⇄ [GWкnJ/s ⇄]
- гигаватткЭрг / час ⇄ [GWкerg/h ⇄]
- гигаватткПиковатт ⇄
- гигаватткPicojoule / сек ⇄ [GWкpJ/s ⇄]
- гигаватткФемтоватт ⇄
- гигаватткFemtojoule / сек ⇄ [GWкfJ/s ⇄]
- гигаватткаттоватт ⇄
- гигаватткAttojoule / Second ⇄ [GWкaJ/s ⇄]
- гигаватткZeptowatt ⇄
гигаватткЙоктоватт ⇄ (Самый маленький)
Особенности расчета
Несмотря на то что мощность электроприборов зачастую указывается на их корпусах, все же нередко приходится самостоятельно подсчитывать, сколько электроэнергии потребляет та или иная бытовая техника. Чтобы не ошибиться при подсчете и прийти к правильному результату, нужно не только знать об отличиях между кВт и кВт-часами, но и уметь переводить эти величины из одной в другую. Например, мощность часто требуется перевести в энергию и наоборот.
Перед переводом мощности в энергию, то есть кВт в кВт-час, необходимо уточнить, что предварительно измерялось. Если проводились измерения показаний счетчика, то в этом случае все будет крайне просто. Достаточно лишь исправить «киловатт» на «киловатт-час».
https://youtube.com/watch?v=vje5X69tvrw
Показания счетчика — это и есть энергия, которую потребляют электрические приборы за единицу времени. Измеряется она также в киловатт-часах. Просто в быту название этой единицы утратило слово «час». В результате она сокращенно стала называться просто кВт. Довольно часто владельцы какого-либо бытового электрического прибора переводят кВт в кВт-часы для того, чтобы определить, сколько энергии израсходуется во время его работы и, следовательно, как часто его нужно включать.
Если прибор будет потреблять слишком много энергии, то использовать придется редко, чтобы сэкономить электроэнергию. Чтобы безошибочно определить, сколько энергии потребуется тому или иному оборудованию, например, электрообогревателю, нужно знать время его работы и мощность, которая, как правило, указывается на корпусе. Например, если мощность прибора составляет 2 кВт, а работает он 3 часа, то в результате простого математического умножения можно выяснить, что суммарное потребление электроэнергии за это время — 6 киловатт-часов.
Небольшие проблемы могут возникнуть при подсчете потребляемой энергии, если мощность указана не в кВт, а в других единицах измерения. Ситуация усугубится, если еще и время измеряется не в часах, а, например, в минутах. Тогда перед тем как приступать к расчетам, необходимо перевести единицы мощности в кВт, а единицы времени — в часы. Только в этом случае результаты подсчета будут правильными.
В качестве примера можно взять обыкновенную лампу, производители которой утверждают, что ее мощность равна 100 Вт. Допустим, нужно определить, сколько используется электроэнергии, если она будет гореть целые сутки. Следует определить мощность лампочки в киловатт. Поскольку Вт (ватт) — это единица, которая является тысячной частью киловатта, нужно просто разделить это значение мощности лампочки на 1000.
https://youtube.com/watch?v=2gVWNrh-2no
Необходимо перевести в нужную единицу показатель времени. По условию требуется определить, сколько энергии израсходует осветительный прибор за сутки. Здесь просто: в сутках 24 часа, и поэтому именно эту цифру можно считать результатом перевода единиц времени. Остается только умножить полученные в результате перевода числа и узнать, сколько энергии будет израсходовано лампочкой. 0,1 киловатт умножается на 24 часа, и в результате получается число — 2,4. Это означает, что энергопотребление прибора составляет 2,4 кВт·ч.
Так можно определить не только количество энергии, которое потребляет какой-то один прибор, но и общее энергопотребление всего электрооборудования, которое есть в доме. Главное, знать продолжительность его работы и мощность.
