واط
كان جيمس واط يبيع الآلات البخارية لأصحاب المناجم والمطاحن. وكان عليه أن يشرح للمشترين كم حصانًا تحلّ الآلة محلّه. راقب واط حصانًا يدور في دائرة ويدير ناعورة الطاحونة، وحسب شغله في الدقيقة. فكان الناتج 33 000 قدم·رطل. وسمّى هذا المعيار القدرة الحصانية.
القدرة الحصانية ليست قوة، بل قدرة: كم من الشغل يُنجز في وحدة الزمن. وبعد قرن سُمّيت وحدة القدرة باسم واط نفسه. الواط الواحد جول واحد في الثانية. وقدرة واط الحصانية تقارب 746 W، أما الإنسان في الراحة فيستهلك نحو مئة واط.
| الرمز | W |
| التعريف | جول في الثانية · J/s · kg·m²·s⁻³ · فولت في أمبير |
| قيم مرجعية | 1 hp — 745,699 87 W · 1 PS — 735,498 75 W · 1 kW خلال ساعة — 3,6 MJ |
| اعتُمدت | 1882، الجمعية البريطانية · في النظام الدولي منذ 1960 |
| المعايير | ISO 80000-4 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| قيم نموذجية | 100 W — إنسان في الراحة · 746 W — قدرة حصانية واحدة · 1 GW — وحدة نووية |
01 · التعريف
جول في الثانية
تبيّن القدرة P مدى سرعة إنجاز الشغل أو نقل الطاقة. الواط الواحد جول واحد في الثانية. الشغل نفسه ينجزه محرك ضعيف في ساعة، وقوي في دقيقة. الشغل واحد، والقدرة مختلفة.
في الكهرباء، القدرة هي الجهد مضروبًا في التيار. مصباح 230 V يسحب 0,26 A يستهلك 60 W. ومن هنا الكيلوواط ساعة المألوف: جهاز قدرته كيلوواط واحد يعمل ساعة يستهلك 3,6 MJ من الطاقة.
أين تذهب واطات المصباح المتوهج
تعطي المصابيح الأربعة الضوء نفسه، نحو 800 lm. ارتفاع العمود هو القدرة التي يسحبها المصباح من الشبكة. الجزء الأصفر ما يتحوّل إلى ضوء مرئي، والأحمر حرارة. يحدد المنزلق عدد ساعات إضاءة المصباح في اليوم. وفي الأسفل الاستهلاك السنوي.
الواط هو سرعة استهلاك الطاقة، والكيلوواط ساعة هو الطاقة نفسها. كالفرق بين السرعة والمسافة المقطوعة. غلاية 2 kW تستهلك 0,1 kWh في ثلاث دقائق. ومصباح LED قدرته 9 W يحتاج إحدى عشرة ساعة ليستهلك الـ 0,1 kWh نفسها.
من يرفع الدلو أسرع: الإنسان أم الحصان أم آلة واط
بئران متماثلتان عمقهما 50 m. في كل منهما دلو بالحمولة نفسها، وفوقها برج ببكرة، وإلى جانبها محرك بأسطوانة. اختر محركًا لكل بئر. شغل الرفع واحد، والزمن يتوقف على القدرة وحدها. الزمن في المشهد مُسرَّع لينهي الرافع الأسرع في ست ثوانٍ. والساعات فوق البئرين تعرض زمن الرفع الحقيقي. وإلى اليمين مقياسا قدرة بتدريج لوغاريتمي.
اختر المحركات وشاهد من يرفع الدلو أولًا.
02 · التحويل
| الوحدة | القيمة | أين تَرِد |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
القدرات الحصانية عدة: الميكانيكية 745,7 W، والمترية 735,5 W، والكهربائية 746 W.
مكيّف 12 000 BTU/h ينزع نحو 3,5 kW من الحرارة، لكنه يسحب من الشبكة ثلث ذلك.
قدرة المرجل الحصانية 9,8 kW، أي ثلاثة عشر ضعف العادية.
03 · مراتب العِظَم
04 · أدوات القياس
05 · قواعد الكتابة
06 · الوحدات المجاورة
07 · القسم التاريخي
القدرات الحصانية عدة. الميكانيكية، على طريقة واط، هي 33 000 قدم·رطل في الدقيقة، أي 745,699 87 W. والمترية 75 كيلوغرام·قوة·متر في الثانية، أي 735,498 75 W. والكهربائية 746 W بالضبط. أما قدرة المرجل الحصانية فكانت تصف المرجل البخاري، وهي نحو 9,8 kW.
وضع واط المعيار بهامش: كان الحصان في الطاحونة يعمل أبطأ، لكن مشتري الآلة يجب ألا يخسر. وفي وثائق الاتحاد الأوروبي تُكتب قدرة المحركات بالكيلوواط، ولا يُسمح بالقدرة الحصانية إلا بين قوسين.
فهرس الكميات
الفهرس كله ←الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي
قطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.
افتح الفهرس ←