Физика. Механика

Представим снова элементарную работу в виде

Удельная величина, равная отношению работы совершенной за время dt к этому времени, называется мощностью:

Другими словами, мощность, развиваемая некоторой силой, равна скорости, с которой эта сила производит работу. Можно сказать и так: средняя за единицу времени мощность численно равна работе совершенной за единицу времени. Если мощность за выбранную единицу времени практически не меняется, то слово «средняя» можно опустить: мощность численно равна работе за единицу времени.

Как видно из определения, мощность равна скалярному произведению силы на скорость перемещения её точки приложения, поэтому работа силы за время от t₁ до t₂ может быть вычислена следующим образом:

Средняя мощность за этот же промежуток времени равна

За единицу мощности принимается такая мощность, при которой в единицу времени совершается единица работы.

В системе СИ единицей измерения мощности является ватт (Вт):

Внесистемная единица мощности — лошадиная сила (л.с.) — равна 736 Вт. В быту часто используют единицу энергии — 1 кВт•ч = 103 Вт•3600 с=3.6 МДж.

Пример. Вертолет массой m = 3 m висит в воздухе. Определить мощность, развиваемую мотором вертолета, если диаметр ротора равен d = 8 м. При расчете принять, что ротор отбрасывает вниз цилиндрическую струю воздуха диаметром, равным диаметру ротора. Плотность воздуха 1.29 кг/м3.

При решении этой задачи надо применить все известные нам законы динамики. Поскольку это — не одно- и не двухходовая задача, попробуем сначала найти вид окончательного выражения, пользуясь анализом размерности (см. тему 1.3). Искомая мощность зависит от: 1) веса вертолета mg; 2) диаметра винта d, 3) плотности воздуха , то есть искомая формула должна иметь вид

Размерность мощности будет [N] = [ML2T–3]. Составляем равенство размерностей в обеих частях искомой формулы:

Решая систему уравнений

находим

то есть искомая мощность двигателя вертолета будет

где C — некий числовой коэффициент.

Решим теперь эту же задачу точно. Пусть — скорость струи воздуха, отбрасываемой винтом. За время частицы воздуха проходят расстояние . Иными словами, за время винт вертолета придает скорость всем частицам воздуха, находящимся в цилиндре с площадью основания и высотой . Масса воздуха в этом объеме равна

а его кинетическая энергия дается выражением

Поскольку мотор передает воздуху кинетическую энергию , то такова и совершаемая им работа. Поэтому развиваемая мотором мощность (без учета потерь мощности во всех трансмиссиях на пути от двигателя до винта) равна

В этом выражении нам надо еще найти скорость струи воздуха, отбрасываемой винтом. Импульс , передаваемый частицам воздуха за время , равен

Из второго закона Ньютона следует, что средняя сила, действующая на отбрасываемый вниз воздух равна . По третьему закону Ньютона такая же сила действует на вертолет со стороны воздуха. Эта сила компенсирует вес вертолета:

Отсюда получаем уравнение

позволяющее найти скорость струи воздуха:

Подставляя найденную скорость в выражение для мощности двигателя вертолета, получаем окончательный результат:

Мы видим, что выражение для мощности действительно оказалось таким, каким ожидалось на основе анализа размерностей. Подставляя числовые данные, находим

Рис.4.5. Мощность в природе и технике

Мощность | Физика

Как вы уже знаете, система тел, обладающая механической энергией, может совершить работу над внешними телами. В этом случае говорят, что тела этой системы являются источниками силы.

Одна и та же работа разными источниками силы может быть совершена за разное время. Например, человек может поднять сотню кирпичей на верхний этаж строящегося дома за несколько часов. Эти же кирпичи на тот же этаж подъемным краном можно поднять за несколько минут. То есть подъемный кран может выполнить работу по подъему кирпичей во много раз быстрее человека. Быстроту совершения работы характеризуют мощностью.
Мощность – физическая величина, характеризующая быстроту совершения работы.

Чтобы определить мощность источника силы, надо работу A силы этого источника разделить на время Δt, за которое была совершена работа:

N = A / Δt

Если за любые равные промежутки времени источник силы совершает одинаковую работу A, то указанное отношение называют мгновенной мощностью (или просто мощностью) этого источника.

В других случаях указанное отношение называют средней мощностью за заданный промежуток времени.

В СИ единицу мощности называют ваттом (Вт):

1 Вт = 1 Дж / 1 с

Единица мощности названа в честь английского физика Джеймса Уатта 1873 г. Сам Уатт использовал в качестве единицы мощности лошадиную илу. Это работа, совершаемая за 1 секунду лошадью, которая работает целый день.

1 л. с. = 735 Вт.

Для примера отметим, что средняя мощность, развиваемая сердцем человека, примерно равна 2 Вт.

При интенсивной работе в течение нескольких минут человек может развивать мощность около 1 кВт, а при отдельных движениях (прыжок с места, рывок при поднятии тяжести) мощность может достигать 4-5 кВт. Двигатели различных технических устройств, используемых в быту, имеют мощности от долей милливатта (электронно-механические часы) до сотен ватт (двигатели стиральной машины, электрического точила). Мощность же двигателей ракеты космического корабля «Энергия» достигает величины 1,2 · 10¹¹ Вт.

Мощность источника силы F можно вычислить, зная силу и скорость v точечного тела, на которое она действует. Как вы помните, скорость точки – это отношение перемещения точки к промежутку времени, в течение которого движение точки было практически равномерным и прямолинейным. Следовательно, за такой промежуток времени Δt перемещение точки Δx = v · Δt. В течение этого промежутка времени ускорение точки можно считать равным нулю. Следовательно, сумма действующих на точку сил согласно второму закону Ньютона должна быть равна нулю, а каждую из действующих сил можно считать постоянной.

Поэтому работа силы, направление которой совпадает с направлением скорости точки, будет равна A = F · v · Δt. Следовательно, мощность источника силы, которая совпадает по направлению со скоростью, равна

N = F · v

Таким образом, если направления скорости и силы совпадают, то мощность источника силы положительна (значения F и v имеют одинаковые знаки).

Напротив, если скорость тела и действующая на него сила направлены в противоположные стороны, то мощность источника силы отрицательна (значения F и v имеют разные знаки).

Из полученной формулы следует, что, когда мощность двигателя постоянна, сила, которая приложена к движущемуся телу, благодаря работе двигателя увеличивается при уменьшении скорости. Именно поэтому водитель автомобиля, преодолевая участок, на котором сила сопротивления движению автомобиля велика, включает пониженную передачу. Уменьшая скорость автомобиля, он увеличивает силу, вращающую колеса.

Рассмотрим теперь, как можно вычислить мощность источника силы, на примере решения следующих задач.

Задача 1

Спортсмен поднялся по вертикальному канату за время Δt = 16 с на высоту h = 10 м. Какую среднюю мощность развивал этот спортсмен? Масса спортсмена M = 80 кг. Модуль ускорения свободного падения считайте равным g = 10 м/с².

Решение. При подъеме по канату спортсмен совершил работу против силы тяжести, равную A = M · g · h = 80 кг · 10 м/с²

· 10 м = 8000 Дж. Следовательно, средняя мощность которую развивал спортсмен, равна
N = A / Δt = 8000 Дж / 16 с = 500 Вт.

Ответ: средняя мощность равна 500 Вт.

Задача 2

Определите массу груза, который может поднимать кран с постоянной скоростью v = 90 м/мин. Мощность двигателя крана N = 15 кВт. Модуль ускорения свободного падения считайте равным g = 10 м/с².

Решение. Из формулы N = F · v найдем модуль силы, с которой кран действует на равномерно поднимаемый груз: F = N/v. При равномерном подъеме эта сила должна уравновешивать действующую на груз силу тяжести F = m · g.

Следовательно,

Итоги
Мощность – физическая величина, характеризующая быстроту совершения работы.

Чтобы определить мощность источника силы, надо работу A силы этого источника разделить на время Δt, за которое была совершена работа:

N = A / Δt

Вопросы

1. Что такое мощность?
2. Как называют единицу мощности в СИ?
3. Может ли мощность источника силы быть отрицательной? Приведите примеры источника силы с отрицательной мощностью.

Упражнения

1. Какую работу совершили за год генераторы электростанции, если их средняя мощность за год была равна N = 2,5 МВт? Ответ выразите в джоулях.
2. Определите среднюю мощность человека при быстрой ходьбе, если за Δt = 0,5 ч он делает 2500 шагов. Известно, что, делая один шаг, человек совершает работу A = 36 Дж.
3. Оцените вашу мощность при ходьбе. Для этого подсчитайте, сколько шагов вы делаете в минуту, в час при равномерном движении. Как изменится мощность, если вы будете идти тот же час с вдвое меньшей скоростью, с вдвое большей скоростью?
4. Проанализируйте решение задачи 1 из параграфа. Уменьшится ли время подъема на ту же высоту другого спортсмена, если он будет развивать ту же мощность, а его масса равна 60 кг? Найдите время подъема более легкого спортсмена.
5. Самолет летит прямолинейно горизонтально с постоянной скоростью 1000 км/ч. Вычислите силу сопротивления движению самолета, если его двигатели развивают мощность 1,8 МВт.
6. Автомобиль массой m = 2т движется прямолинейно по горизонтальной дороге со скоростью v = 72 км/ч, преодолевая силу сопротивления, равную 0,05 его веса. Какую мощность развивает двигатель автомобиля?

Что такое сила? – Определение, формула, единица измерения, решенные примеры и часто задаваемые вопросы

Мощность в физике определяется как скорость количества преобразованной или переданной энергии во времени. В системе СИ (или Международной системе единиц) Вт (Вт) является единицей мощности. Ватт равен одному джоулю в секунду. В более ранних исследованиях мощность иногда называли Activity . Мощность является скалярной величиной. Мощность всегда является функцией выполненной работы , поэтому, если человек работает с переменной скоростью в зависимости от времени суток, его мощность также будет меняться. Идея 9.0003 В этот момент на сцену выходит средняя мощность . Давайте изучим мощность, среднюю мощность, единицу измерения и формулу в этой статье.

 

Что такое сила?

Мощность — это физическая величина, которая является мерой скорости передачи энергии. Следовательно, его можно определить как скорость, с которой выполняется работа по отношению ко времени.

Следовательно, мощность — это количество энергии, потребляемой в секунду. Мощность также может быть определена как количество силы, необходимой для того, чтобы вызвать единицу перемещения. Мощность скалярная величина и обозначается P .

Например, лампочка с более высокой мощностью или мощностью, например 100 Вт, излучает больше света, чем лампочка мощностью 10 Вт. Таким образом, это означает, что лампочка, потребляющая больше энергии, излучает больше энергии.

Формулы мощности 

Мощность определяется как скорость работы, совершаемой объектом во времени, тогда математически это может быть выражено формулой мощности следующим образом:

P = Вт ⁄ т

где0013

Вт — выполненная работа,

t — время, за которое выполнена работа, а

P — прирост или потеря мощности.

Следовательно, приведенное выше отношение мощности называется уравнением рабочего времени

Работа, совершаемая (Вт) объектом, может быть определена как произведение силы на перемещение объекта, тогда формула мощности в терминах сила определяется как-

Поскольку W = F × s 

, где

F — требуемая сила, а

с — смещение объекта.

Следовательно,

P = F × с ⁄ t

Поскольку скорость объекта v = с / t

Тогда

P = F × v 3 известна как уравнение силы-скорости

Единицы мощности

• Единицей мощности в системе СИ является Ватт (Вт) , кратные которым: кВт, МВт, ГВт…

900 определяется когда тело совершает работу в один джоуль за одну секунду, это называется Мощность в один ватт .

1 ватт (Вт) = 1 джоуль (Дж) / 1 секунда (с) Мощность равна [ML ² T ³ ]

Средняя мощность

Средняя мощность определяется как отношение чистой (общей) работы к общему количеству времени. Таким образом, средняя мощность определяется как

Средняя мощность = общая работа выполнена / общее время, взятое

или

P _AV = ΔW / ΔT

, где,

P _AV — средняя мощность,

ΔW — это работа. , а

ΔT — общее количество затраченного времени.

В случае, когда скорость работы, совершаемой телом, равномерна или постоянна, то средняя и мгновенная мощность становятся равными.

Механическая мощность

В механических системах сумма сил и движения называется мощностью. Мощность обычно является произведением силы, действующей на объект, на его скорость, или результатом крутящего момента, действующего на вал, умноженного на его угловую скорость.

Производная работы по времени — это еще один способ определения механической мощности. Следовательно, механическая мощность определяется выражением .

Механическая мощность = сила × скорость

или

P _m = F × v

Электрическая мощность

, выраженная в виде скорости в единицу времени, известна как электроэнергия.

Математически электрическая мощность определяется как напряжение продукта и протекающий ток, определяемые как:

P = V × I

По закону Ома. V = I × R, поэтому:

P = I ² × R

или

P = V ² / R

Где,

P — электроэнергия,

I,

P — электроэнергия. — протекающий ток,

Ом — сопротивление, а

В — напряжение.

Расчет мощности и потребления энергии

Мощность и потребление энергии измеряются по формуле. В соответствии с этим умножение количества единиц энергии, потребленных за период, в течение которого она была потреблена, дает ее потребление энергии.

Следовательно, формула потребления энергии или формула потребления мощности может быть сформулирована как:

E = P × (t/1000)

где

• E — потребляемая энергия или потребляемая мощность
• P — мощность, а
• t — время, в течение которого потреблялась мощность или энергия.

Потребляемая энергия или потребляемая мощность обычно измеряется в джоулях или киловатт-часах (кВтч),

Решенные примеры на мощность

Пример 1. Мальчик толкает ящик массой 20 кг на расстояние 5 м за 10 секунд. Рассчитайте мощность, поступающую в коробку.

Решение:

Дано,

Масса ящика, m = 20 кг

Водоизмещение покрытое, d = 5 м

Масса ящика, t = 10 F, с 9001 = мг = 20 × 10 Н = 200 Н

Работа мальчика, Вт = F d = 200 Н × 5 Дж = 1000 Дж

Подводимая мощность, P = Вт ⁄ t = 1000 / (10 Дж/с) = 100 Дж/с

Следовательно, мощность, подводимая к коробке, равна 100 Дж/с .

Пример 2: Требуется насос, который поднимает 500 кг воды в минуту из скважины глубиной 8 м и выбрасывает ее со скоростью 25 м/с. Рассчитайте мощность насоса.

Решение:

Дано,

Масса воды, m = 500 кг

Покрываемая высота, h = 8 м

Скорость выброса воды, v = 25 м/с

Время подачи, t = 1 мин = 60 с 

Суммарная энергия преобразуется в работу, Вт = E = мг ч + (1/2) м v ²

= (500×10×8)+(500× 25×25)/2

= (40000+156250) Дж

= 196250 Дж

Отдаваемая мощность, P = Вт / т

= 196250 Дж / 60 Дж

= 3271 Вт 9001 насос 3271 Вт .

Пример 3: Лифт предназначен для подъема груза массой 500 кг через 5 этажей здания со средней высотой 3 м на каждом этаже за 5 секунд. Рассчитайте мощность лифта.

Решение:

Дано:

Масса груза, м = 500 кг

Полная пройденная высота, h = 5 × 3 м = 15 м доставляется лифтом, P = Вт ⁄ t = mgh ⁄ t

= (500 × 10 × 15) / 5 Вт

=15000 Вт

=1,5×10 ⁴ Вт

Следовательно, мощность лифта равна 1,5×10 ⁴ Вт .

Пример 4: Для перемещения тела по фрикционному полу с постоянной скоростью 5 м/с требуется сила 5 Н. Найдите мощность, создаваемую силой.

Решение:

Дано:

Скорость тела v = 5 м/с

Сила, необходимая для поддержания скорости, F = 5 Н = 25 Вт

Следовательно, мощность, создаваемая силой, равна 25 Вт.

Часто задаваемые вопросы о мощности

Вопрос 1: Может ли понятие мощности помочь нам описать движение объектов?

Ответ:

Проделанная работа и время связаны в уравнении мощности. Поскольку силы могут перемещать объекты, и мы знаем, что силы выполняют работу, мы можем предположить, что, понимая силу, мы можем понять, как тело движется во времени.

Вопрос 2: Что такое мощность в физике?

Ответ:

Мощность – это количество энергии, потребляемой в секунду. Мощность также может быть определена как количество силы, необходимой для того, чтобы вызвать единицу перемещения.

Вопрос 3: Как найти Силу?

Ответ:

Мощность можно определить по формуле:

P = Вт ⁄ t

где

• Вт — работа,
• t — время, за которое выполняется работа, а
• P — прирост или потеря мощности.

Вопрос 4: В чем разница между мощностью и энергией?

Ответ:

Энергия определяется как способность выполнять некоторую физическую работу, например, играть, прыгать и т. д. Однако мощность определяется как скорость передачи энергии или выполнения работы.

Вопрос 5. Что происходит с телом, над которым совершается работа?

Ответ:

Усилие на тело равно увеличению энергии тела, потому что работа доставляет энергию телу. Если приложенная сила, с другой стороны, противодействует движению объекта, работа считается отрицательной, предполагая, что энергия отбирается от объекта.

Похожие статьи

• Электрическая цепь
• Сопротивление
• Падение напряжения

7.7: Энергия — Физика LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

1524

• OpenStax
• OpenStax

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Расчет мощности путем расчета изменений энергии во времени.
• Изучите энергопотребление и расчет стоимости потребляемой энергии.

Что такое сила?

Сила — это слово вызывает в воображении множество образов: профессиональный футболист, отбрасывающий мускулы в сторону своего соперника, драгстер, с ревом удаляющийся от стартовой линии, вулкан, выбрасывающий свою лаву в атмосферу, или взлетающая ракета, как на рисунке.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Эта мощная ракета космического корабля «Индевор» действительно работала и потребляла энергию с очень высокой скоростью. (кредит: НАСА)

Общим для этих образов власти является быстрое выполнение работы, что согласуется с научным определением мощности \(P\) как скорости, с которой выполняется работа.

Мощность

Мощность – это скорость выполнения работы.

\[P = \dfrac{W}{t}\]

Единицей мощности в системе СИ является ватт \(Вт\), где 1 ватт равен 1 джоулю в секунду \((1 \, Вт = 1 \, Дж/с)\).

Поскольку работа — это передача энергии, мощность — это также скорость, с которой расходуется энергия. Например, лампочка мощностью 60 Вт расходует 60 Дж энергии в секунду. Большая сила означает большой объем работы или энергии, развиваемый за короткое время. Например, когда мощный автомобиль быстро разгоняется, он выполняет большой объем работы и потребляет большое количество топлива за короткое время.

Расчет мощности из энергии

Пример \(\PageIndex{1}\): Расчет мощности для подъема по лестнице

Какова выходная мощность женщины массой 60,0 кг, которая преодолевает лестничный пролет высотой 3,00 м за 3,50 с, начиная с состояния покоя, но имея конечную скорость 2,00 м/с? (См. рис.)

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Когда эта женщина бежит вверх по лестнице, начиная с отдыха, она преобразует химическую энергию, первоначально полученную от пищи, в кинетическую энергию и гравитационную потенциальную энергию. Ее выходная мощность зависит от того, насколько быстро она это делает. 92)(3,00 \, м)}{3,50 \, с}\]

\[= \dfrac{120 \, Дж + 1764 \, Дж} {3,50 \, с}\]

\[= 538 \ , W. \]

Обсуждение

Женщина совершает 1764 Дж работы, чтобы подняться по лестнице, по сравнению с только 120 Дж, чтобы увеличить свою кинетическую энергию; таким образом, большая часть ее выходной мощности требуется для набора высоты, а не для ускорения.

Впечатляет, что полезная мощность этой женщины чуть меньше 1 лошадиной силы \((1 \, л.с. = 746 \, Вт)\). Люди могут генерировать больше лошадиных сил с помощью мышц ног за короткие промежутки времени, быстро превращая доступный уровень сахара и кислорода в кровь в производительность труда. (Лошадь может вырабатывать 1 л.с. в течение нескольких часов подряд.) Как только кислород истощается, выходная мощность снижается, и человек начинает быстро дышать, чтобы получить кислород для метаболизма большего количества пищи — это известно как

аэробный этап упражнений. Если бы женщина поднималась по лестнице медленно, то ее выходная мощность была бы намного меньше, хотя количество проделанной работы было бы таким же.

Установление связей: домашнее исследование

— Измерьте свою мощность

• Определите свою собственную мощность, измерив время, необходимое вам для подъема по лестнице. Мы будем игнорировать выигрыш в кинетической энергии, так как приведенный выше пример показал, что это была небольшая часть выигрыша в энергии. Не ожидайте, что ваша мощность будет больше, чем примерно 0,5 л.с. 92\) Крошечная часть этого сохраняется Землей в долгосрочной перспективе. Наш уровень потребления ископаемых видов топлива намного превышает уровень их хранения, поэтому неизбежно, что они будут истощены. Сила подразумевает, что энергия передается, возможно, изменяя форму. Невозможно полностью превратить одну форму в другую, не потеряв часть ее в виде тепловой энергии. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт преобразует в свет только 5 Вт электроэнергии, а 55 Вт рассеивается в тепловую энергию. Кроме того, типичная электростанция преобразует только 35-40% своего топлива в электричество. 6\) электроэнергии. Но электростанция потребляет химическую энергию в размере около 2500 МВт, создавая теплопередачу в окружающую среду в размере 1500 МВт. (См. рис.)
  Рисунок \(\PageIndex{3}\): Огромное количество электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, такими как эта в Китае, но еще большее количество энергии идет на передачу тепла в окружающую среду. Большие градирни здесь необходимы для передачи тепла с такой же скоростью, с какой оно производится. Передача тепла характерна не только для угольных электростанций, но является неизбежным следствием производства электроэнергии из любого вида топлива — атомного, угля, нефти, природного газа и т.п. (кредит: Kleinolive, Wikimedia Commons) 93\) Человек в состоянии покоя (вся теплопередача) \(100\) Типовая лампа накаливания (общая полезная и теплопередача) \(60\) Сердце человека в состоянии покоя (суммарная полезная и теплоотдача) \(8\) Электрические часы \(3\) Карманный калькулятор 9{-3}\)

  Электроэнергия и потребление энергии

  Обычно нам приходится платить за энергию, которую мы используем. Интересно и легко оценить стоимость энергии для электроприбора, если известны его мощность и время использования. Чем выше уровень энергопотребления и чем дольше используется прибор, тем выше его стоимость. Норма потребляемой мощности равна \(P = \frac{W}{t} = \frac{E}{t}\), где \(E\) — энергия, поставляемая электроэнергетической компанией. Таким образом, энергия, потребляемая за время \(t\), равна

  \[E = Pt.\]

  В счетах за электроэнергию указывается потребленная энергия в киловатт-часах \((кВт \cdot h)\), которая является произведением мощности в киловаттах и ​​времени в часах. Эта единица удобна тем, что типичным является потребление электроэнергии на уровне киловатт в течение нескольких часов.

  Пример \(\PageIndex{2}\): Расчет затрат на электроэнергию

  Какова стоимость работы компьютера мощностью 0,200 кВт в течение 6,00 ч в день в течение 30,0 дней, если стоимость электроэнергии составляет 0,120 долл. США за \( кВт \cdot ч\)?

  Стратегия

  Стоимость основана на потребляемой энергии; таким образом, мы должны найти \(E\) из \(E = Pt\), а затем вычислить стоимость. Поскольку электрическая энергия выражается в \(кВт\cdot·ч\), в начале такой задачи удобно преобразовать единицы в \(кВт\) и часы.

  Решение

  Энергия, потребляемая в \(кВт \cdot ч\) равна

  \[E = Pt = (0,200 \, кВт)(6,00 \, ч/д)(30,0 \, д)\]

  \[= 36,0 \, кВт \cdot ч,\]

  , а стоимость просто определяется как

  \[стоимость = (36,0 \, кВт \cdot ч) (0,120 $ \, за \, кВт \ cdot ч) = 4,32 $ \, за \, месяц.\]

  Обсуждение

  Стоимость использования компьютера в этом примере не является ни чрезмерной, ни незначительной. Понятно, что цена — это сочетание мощности и времени. Когда оба высоки, например, для кондиционера летом, стоимость высока.

  Стремление экономить энергию становится все более убедительным в связи с ее постоянно растущей ценой. Вооружившись знанием того, что потребляемая энергия является произведением мощности и времени, вы можете самостоятельно оценить затраты и сделать необходимые суждения о том, где можно сэкономить энергию. Либо мощность, либо время должны быть уменьшены. Наиболее рентабельно ограничить использование мощных устройств, которые обычно работают в течение длительного периода времени, таких как водонагреватели и кондиционеры. Сюда не входят относительно мощные устройства, такие как тостеры, потому что они включаются всего на несколько минут в день. Это также не будет включать электрические часы, несмотря на то, что они используются 24 часа в сутки, потому что они являются очень маломощными устройствами. Иногда можно использовать устройства с большей эффективностью, то есть устройства, потребляющие меньше энергии для выполнения той же задачи. Одним из примеров является компактная люминесцентная лампа, которая производит в четыре раза больше света на ватт потребляемой мощности, чем ее родственница накаливания.

  Современная цивилизация зависит от энергии, но текущий уровень потребления и производства энергии не является устойчивым. Вероятность связи между глобальным потеплением и использованием ископаемого топлива (с сопутствующим образованием двуокиси углерода) сделала сокращение использования энергии, а также переход на неископаемые виды топлива крайне важными. Несмотря на то, что энергия в изолированной системе является сохраняемой величиной, конечным результатом большинства преобразований энергии является передача отработанного тепла в окружающую среду, которое больше не используется для выполнения работы. Как мы более подробно обсудим в термодинамике, способность энергии производить полезную работу была «ухудшена» при преобразовании энергии.

  Резюме

  • Мощность – это скорость, с которой совершается работа, или в форме уравнения средняя мощность \(P\) для работы \(W\), выполненной за время \(t\), \(P = Вт/т\).
  • Единицей мощности в системе СИ является ватт (Вт), где \(1 \, Вт = 1 \, Дж/с\).
  • Мощность многих устройств, таких как электродвигатели, также часто выражается в лошадиных силах (л.с.), где \(1\space л.с. = 746 \, Вт.\)

  Глоссарий

  мощность

  скорость выполнения работы

  Вт

  (Вт) Единица мощности в системе СИ, при этом \(1 Вт=1 Дж/с\)

  лошадиных сил

  старая единица мощности, не входящая в систему СИ, с \(1 л. с.=746 Вт\)

  киловатт-час

  (\(кВт⋅ч\)) единица, используемая в основном для электроэнергии, поставляемой электроэнергетическими компаниями

  ---

  Эта страница под названием 7.7: Power распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

  1. Наверх
  • Была ли эта статья полезной?

  1. Тип изделия

     Раздел или Страница

     Автор

     ОпенСтакс

     Лицензия

     СС BY

     Версия лицензии

     4,0

     Программа OER или Publisher

     ОпенСтакс

     Показать оглавление

     нет

  2. Теги

     1. лошадиных сил
     2. киловатт-час
     3. сила
     4. источник@https://openstax.

        No related posts.