Watt
James Watt verkaufte Dampfmaschinen an Besitzer von Bergwerken und Mühlen. Er musste den Käufern erklären, wie viele Pferde eine Maschine ersetzt. Watt sah zu, wie ein Pferd im Kreis lief und einen Mühlenantrieb drehte, und berechnete seine Arbeit pro Minute. Es ergaben sich 33 000 Foot-Pound. Diesen Satz nannte er Pferdestärke.
Eine Pferdestärke ist keine Kraft, sondern eine Leistung: wie viel Arbeit pro Zeiteinheit verrichtet wird. Hundert Jahre später wurde die Einheit der Leistung nach Watt selbst benannt. Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde. Watts Pferdestärke beträgt fast 746 Watt, ein Mensch in Ruhe verbraucht etwa hundert.
| Zeichen | W |
| Definition | Joule pro Sekunde · J/s · kg·m²·s⁻³ · Volt mal Ampere |
| Bezugswerte | 1 hp — 745,699 87 W · 1 PS — 735,498 75 W · 1 kW eine Stunde lang — 3,6 MJ |
| Eingeführt | 1882, British Association · im SI seit 1960 |
| Normen | ISO 80000-4 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| Typische Werte | 100 W — ein Mensch in Ruhe · 746 W — eine Pferdestärke · 1 GW — ein Kernkraftwerksblock |
01 · Definition
Ein Joule pro Sekunde
Die Leistung P zeigt, wie schnell Arbeit verrichtet oder Energie übertragen wird. Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde. Dieselbe Arbeit kann ein schwacher Motor in einer Stunde oder ein starker in einer Minute leisten. Die Arbeit ist gleich, die Leistung verschieden.
In der Elektrik ist die Leistung Spannung mal Strom. Eine Lampe an 230 V mit 0,26 A Strom nimmt 60 W auf. Daher die bekannte Kilowattstunde: Ein Gerät mit einem Kilowatt Leistung, das eine Stunde läuft, verbraucht 3,6 MJ Energie.
Wohin die Watt einer Glühlampe gehen
Vier Lampen leuchten gleich hell, etwa 800 lm. Die Säulenhöhe ist die Leistung, die die Lampe aus dem Netz nimmt. Der gelbe Teil geht in sichtbares Licht, der rote ist Wärme. Der Schieberegler legt fest, wie viele Stunden am Tag die Lampe brennt. Unten steht der Jahresverbrauch.
Das Watt ist das Tempo, mit dem Energie verbraucht wird, die Kilowattstunde die Energie selbst. Wie Geschwindigkeit und zurückgelegter Weg. Ein Wasserkocher mit 2 kW verbraucht in drei Minuten 0,1 kWh. Eine LED-Lampe mit 9 W braucht für dieselben 0,1 kWh elf Stunden.
Wer hebt den Kübel schneller: Mensch, Pferd oder Watts Maschine
Zwei gleiche Schächte, 50 m tief. In jedem ein Kübel mit gleicher Last, oben ein Förderturm mit Seilscheibe, daneben ein Antrieb mit Trommel. Wählen Sie für jeden Schacht einen Antrieb. Die Hubarbeit ist dieselbe, die Zeit hängt nur von der Leistung ab. Die Zeit auf der Szene ist so beschleunigt, dass die schnelle Förderung in sechs Sekunden fertig ist. Die Uhren über den Schächten zeigen die echte Hubzeit. Rechts zwei Wattmeter mit logarithmischer Skala.
Wählen Sie die Antriebe und sehen Sie, wer den Kübel zuerst hebt.
02 · Umrechnung
| Einheit | Wert | Wo es vorkommt |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Es gibt mehrere Pferdestärken: mechanisch 745,7 W, metrisch 735,5 W, elektrisch 746 W.
Eine Klimaanlage mit 12 000 BTU/h führt etwa 3,5 kW Wärme ab, nimmt aber nur ein Drittel davon aus dem Netz.
Die Kessel-Pferdestärke beträgt 9,8 kW, dreizehnmal so viel wie die gewöhnliche.
03 · Größenordnungen
04 · Messgeräte
05 · Schreibregeln
06 · Benachbarte Einheiten
07 · Historischer Teil
Es gibt mehrere Pferdestärken. Die mechanische nach Watt beträgt 33 000 Foot-Pound pro Minute oder 745,699 87 W. Die metrische — 75 Kilopondmeter pro Sekunde, also 735,498 75 W. Die elektrische — genau 746 W. Die Kessel-Pferdestärke beschrieb einen Dampfkessel und beträgt etwa 9,8 kW.
Watt setzte den Satz mit Reserve an: Ein Pferd an der Mühle arbeitete langsamer, aber der Käufer einer Maschine sollte nicht zu kurz kommen. In EU-Dokumenten wird die Motorleistung in Kilowatt angegeben, Pferdestärken sind nur in Klammern erlaubt.
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