Watt

Pro typ mořského pobřeží, viz Watts
Watt
W
Hodnota Napájení
Systém SI
Typ derivát

Watt (ruské označení: W , mezinárodní: W ) je jednotka výkonu , stejně jako tepelný tok , zvukový tok energie , výkon stejnosměrného elektrického proudu , výkon aktivního střídavého elektrického proudu , radiační tok a energetický tok ionizujícího záření v mezinárodní soustavě jednotek (SI) [1] . Jednotka je pojmenována po skotsko-irském mechanickém vynálezci Jamesi Wattovi (Wattovi) , tvůrci univerzálního parního stroje .

V souladu s pravidly SI pro odvozené jednotky pojmenované po vědcích se název wattové jednotky píše malým písmenem a její označení velkým písmenem . Tento pravopis označení je zachován i v označení jiných odvozených jednotek tvořených pomocí wattu. Například označení pro jednotku měření zářivosti "watt na steradián čtvereční metr " se zapisuje jako W / ( sr m 2 ).

Watt jako jednotka výkonu byl poprvé přijat na druhém kongresu Britské vědecké asociace v roce 1882 . Prior k tomuto, většina výpočtů používala koňskou sílu představenou Jamesem Wattem , stejně jako stopa-libry za minutu. Wat byl zaveden do Mezinárodní soustavy jednotek (SI) rozhodnutím XI Generální konference pro váhy a míry v roce 1960, současně s přijetím soustavy SI jako celku [2] .

Jednou z hlavních charakteristik všech elektrospotřebičů je příkon, takže na každém elektrickém spotřebiči (nebo v jeho návodu) najdete údaj o tomto výkonu, vyjádřený ve wattech.

Definice

1 watt je definován jako výkon, při kterém se vykoná 1 joul práce za 1 sekundu času [3] . Watt je tedy odvozená jednotka měření a souvisí se základními jednotkami SI poměrem:

W =

Pokud jde o jiné jednotky SI, watty lze vyjádřit takto:

W = J / s W = Hm / s W \ u003d VA .

Kromě mechanického (jehož definice je uvedena výše) existují také tepelné a elektrické energie.

Přestavba na jiné pohonné jednotky

Watt souvisí s jinými jednotkami výkonu mimo SI pomocí následujících vztahů:

1 W = 107 erg / s 1 W ≈ 0,102 kgf m / s 1 W ≈ 1,36⋅10 −3 l. S. 1 W = 859,8452279 cal / h

Násobky a dílčí násobky

Pro výpočty související s výkonem není vždy vhodné používat samotný watt. Někdy, když jsou měřené veličiny velmi velké nebo velmi malé, je mnohem pohodlnější použít měrnou jednotku se standardními předponami, což zabrání konstantním řádovým výpočtům. Při návrhu a výpočtech radarů a rádiových přijímačů se tedy nejčastěji používá pW nebo nW, u lékařských přístrojů , jako je EEG a EKG , se používá microWatt. Při výrobě elektřiny, stejně jako při konstrukci železničních lokomotiv , se používají megawatty (MW) a gigawatty (GW).

Standardní předpony SI pro watt jsou uvedeny v následující tabulce.

Násobky Dolnye
velikost titul označení velikost titul označení
10 1 W dekawatt daW daW 10 −1 W deciwatt dW dW
10 2 W hektowatt gW hW 10 −2 W centiwatt svt cW
10 3 W kilowatt kW kW 10 −3 W miliwatt 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 _ pikowatt pvt pW
10 15 W petawatt HW PW 10-15 W _ femtowatt fw fW
10 18 W exawatt eWt ew 10-18W _ _ attowatt aW aW
10 21 út zettawatt ZW ZW 10-21 W _ zeptowatt hm zW
10 24 W yottawatt IVt YW 10-24 W _ ioktowatt iW yW
     doporučeno k použití      aplikace se nedoporučuje

Unicode znaky

Označení v Unicode . [čtyři]
Symbol název Unicode číslo
㎺ Picowatt (čtverec PW) U+33BA
㎻ Nanowatt (náměstí SZ) U+33BB
㎼ Mikrowatt (čtverec Mu W) U+33 před naším letopočtem
㎽ Milliwatt (čtvereční MW) U+33BD
㎾ Kilowatt (čtvereční kW) U+33BE
㎿ Megawatt (čtvereční MW MEGA) U+33BF

Příklady v přírodě a technologii

Hodnota Popis
10-9 wattů _ Záření o síle přibližně 1 nW dopadá na plochu 1 m² zemského povrchu z hvězdy o jasnosti +1,4 magnitudy .
5⋅10 −3 wattů Tento výkon (nebo jemu blízký) má záření konvenčních laserových ukazovátek , relativně bezpečné pro lidský zrak.
1 watt Přibližný výkon vysílače typického mobilního telefonu .
1⋅10 3 wattů Malý ohřívač. Přibližná síla záření dopadajícího na 1 m 2 povrchu Země od Slunce v jeho zenitu. Průměrná roční spotřeba energie na jednu domácnost v USA (průměrná spotřeba energie je přibližně 8900 kWh /rok) [5] .
6⋅10 4 wattů Osobní vůz s motorem o výkonu 80 koní .
1,2⋅10 7 wattů Elektrický vlak Eurostar .
8,212⋅10 9 wattů Výkon při špičkovém zatížení největší světové jaderné elektrárny Kashiwazaki-Kariwa ( Kashiwazaki , Japonsko ).
2,24⋅10 10 wattů Projektovaná kapacita největší světové vodní elektrárny Three Gorges ( Sanxia , ​​Čína ).
10 12 wattů Špičkový výkon průměrného úderu blesku .
1,9⋅10 12 wattů Průměrná odhadovaná elektrická energie spotřebovaná lidstvem v roce 2007 [6] .
1,5⋅10 15 wattů Rekordní výkon pulzního laserového záření dosažený v zařízení Nova v roce 1999 [7] . Energie pulzu byla 660 J, doba trvání pulzu byla 440⋅10 −15 s.
1,74⋅10 17 wattů Na základě průměrné hodnoty ozáření na zemském povrchu 1,366 kW/m² [8] je celkový tok slunečního záření na zemský povrch přibližně 174 PW. Pokud by Země znovu nevyzařovala tuto energii do vesmíru, byla by každou sekundu hmotnější o 1,94 kg.
3,828⋅10 26 wattů Celkový radiační výkon Slunce vědci odhadují na 382,8 W , což je více než dvě miliardykrát více než síla záření dopadajícího na zemský povrch. Jinými slovy, díky termonukleárním reakcím ve středu Slunce ztrácí naše svítidlo každou sekundu hmotu v množství 4 260 000 tun [9] .

Rozdíl mezi kilowatty a kilowatthodinami

Kvůli podobným názvům jsou kilowatt a kilowatthodina často zaměňovány při každodenním používání, zejména pokud jde o domácí elektrické spotřebiče . Je však třeba mít na paměti, že se jedná o dvě různé měrné jednotky související s různými fyzikálními veličinami. Ve wattech a kilowattech se měří výkon  – rychlost změny (přenos, přeměna, spotřeba) energie. Zároveň jsou watthodiny a kilowatthodiny měrnými jednotkami pro samotnou energii (práci). Ve watthodinách a kilowatthodinách se vyjadřuje energie vyrobená (přenesená, přeměněná, spotřebovaná) za určitou dobu. Pokud je výkon zařízení konstantní, pak se energie vyrobená (přenesená, přeměněná, spotřebovaná) zařízením rovná součinu výkonu zařízení a doby provozu zařízení.

Pokud například žárovka o výkonu 100 W pracovala 1 hodinu, pak spotřebovala (příchozí energie) a vydala ve formě světla a tepla (odchozí energie) 100 Wh nebo 0,1 kWh. 40wattová žárovka spotřebuje (uvolní) stejné množství energie za 2,5 hodiny. Totéž platí pro vyrobenou elektřinu. Výkon elektrárny se tedy měří v kilowattech (megawattech), ale množství elektřiny dodané spotřebitelům za určité časové období se rovná součinu výkonu elektrárny a zmíněného času a vyjadřuje se v kilowatthodiny (megawatthodiny).

To platí pro jakýkoli typ energie: elektrickou, tepelnou, mechanickou, elektromagnetickou a tak dále.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Jednotky množství. Odkaz na slovník. - M . : Nakladatelství norem, 1990. - S. 26-27. — 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .
  2. ↑ Usnesení 12 11. CGPM . BIPM . Získáno 15. listopadu 2018. Archivováno z originálu 14. května 2013.
  3. ↑ Watt . Fyzická encyklopedie . Získáno 3. dubna 2010. Archivováno z originálu 27. ledna 2012.
  4. ↑ Unicode Consortium. Kompatibilita Unicode Standard 12.0 - CJK ❰ Rozsah: 3300-33FF ❱ . Unicode.org (2019). Staženo 24. května 2019. Archivováno z originálu 1. září 2021.
  5. ↑ The Physics Factbook  . Datum přístupu: 17. února 2009. Archivováno z originálu 22. srpna 2011.
  6. ↑ Mezinárodní energetická  statistika . Americký úřad pro energetické informace . Archivováno z originálu 22. srpna 2011.
  7. ↑ MD Perry a kol. Petawattové laserové pulsy  (anglicky)  // Optics Letters. - 1999. - Sv. 24 , č. 3 . - S. 160-162 .
  8. ↑ Konstrukce složené časové řady celkového slunečního záření (TSI) od roku 1978 do současnosti  . Získáno 5. října 2005. Archivováno z originálu 22. srpna 2011.
  9. ↑ Informační list Williamse D. R. Sun  . NASA Goddard Space Flight Center (29. února 2016). Získáno 7. června 2016. Archivováno z originálu dne 27. května 2020.
 jednotky SI
Základní jednotky
Odvozené jednotky
se zvláštními názvy
Přijato pro
použití s ​​SI
viz také