瓦特
詹姆斯·瓦特把蒸汽機賣給礦山和磨坊的主人。他得向買主解釋一臺機器能頂替幾匹馬。瓦特觀察一匹馬繞圈拉動磨坊的轉盤,算出它每分鐘做的功。結果是 33 000 英呎磅。他把這個標準稱為馬力。
馬力不是力,而是功率:單位時間內做多少功。一百年後,功率單位以瓦特本人的名字命名。一瓦特就是每秒一焦耳。瓦特的馬力接近 746 瓦特,而靜息的人大約消耗一百瓦特。
| 記號 | W |
| 定義 | 焦耳每秒 · J/s · kg·m²·s⁻³ · 伏特乘安培 |
| 參考值 | 1 hp — 745.699 87 W · 1 PS — 735.498 75 W · 1 kW 執行一小時 — 3.6 MJ |
| 引入 | 1882 年,英國科學促進會 · 1960 年起納入國際單位制 |
| 標準 | ISO 80000-4 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| 典型值 | 100 W — 靜息的人 · 746 W — 一馬力 · 1 GW — 一臺核電機組 |
01 · 定義
每秒一焦耳
功率 P 表示做功或傳遞能量有多快。一瓦特就是每秒一焦耳。同樣的功,弱的電動機要一小時,強的一分鐘就能完成。功一樣,功率不同。
在電學中,功率等於電壓乘電流。一盞 230 V 的燈,電流 0.26 A,耗電 60 W。由此得出熟悉的千瓦小時:一臺一千瓦的電器工作一小時,消耗 3.6 MJ 能量。
白熾燈的瓦特去了哪裡
四盞燈一樣亮,大約 800 lm。柱子的高度是燈從電網取用的功率。黃色部分變成可見光,紅色部分是熱。滑塊設定燈每天亮幾小時。下方是一年的耗電量。
瓦特是消耗能量的快慢,千瓦小時是能量本身,就像速度和走過的路程。一個 2 kW 的電水壺三分鐘用掉 0.1 kWh。一盞 9 W 的 LED 燈要十一個小時才用掉同樣的 0.1 kWh。
誰先把吊桶提上來:人、馬,還是瓦特的機器
兩口一樣的豎井,深 50 m。每口井裡有一個裝著相同貨物的吊桶,上面是帶天輪的井架,旁邊是帶捲筒的動力機。為每口井選一種動力。提升做的功相同,時間只取決於功率。畫面中的時間被加快,讓快的提升機在六秒內完成。豎井上方的鐘顯示真實的提升時間。右邊是兩臺對數刻度的功率表。
選好動力,看誰先把吊桶提上來。
02 · 換算
| 單位 | 數值 | 常見於何處 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
馬力有好幾種:英制馬力 745.7 W,公制馬力 735.5 W,電工馬力 746 W。
一臺 12 000 BTU/h 的空調大約排走 3.5 kW 的熱,但從電網只取用其三分之一。
鍋爐馬力是 9.8 kW,是普通馬力的十三倍。
03 · 數量級
04 · 測量儀器
05 · 書寫規則
06 · 相鄰單位
07 · 歷史部分
馬力有好幾種。英制馬力按瓦特的定義是每分鐘 33 000 英呎磅,即 745.699 87 W。公制馬力是每秒 75 公斤力公尺,即 735.498 75 W。電工馬力正好 746 W。鍋爐馬力用來描述蒸汽鍋爐,約為 9.8 kW。
瓦特自己給標準留了餘量:磨坊裡的馬乾得更慢,但買機器的人不能吃虧。在歐盟檔案中,發動機功率用千瓦表示,馬力只允許寫在括號裡。
一滴酸改變果汁的顏色,鹽為火焰染色,水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面,按學科和字母順序排列。
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