瓦特
詹姆斯·瓦特把蒸汽机卖给矿山和磨坊的主人。他得向买主解释一台机器能顶替几匹马。瓦特观察一匹马绕圈拉动磨坊的转盘,算出它每分钟做的功。结果是 33 000 英尺磅。他把这个标准称为马力。
马力不是力,而是功率:单位时间内做多少功。一百年后,功率单位以瓦特本人的名字命名。一瓦特就是每秒一焦耳。瓦特的马力接近 746 瓦特,而静息的人大约消耗一百瓦特。
| 记号 | W |
| 定义 | 焦耳每秒 · J/s · kg·m²·s⁻³ · 伏特乘安培 |
| 参考值 | 1 hp — 745.699 87 W · 1 PS — 735.498 75 W · 1 kW 运行一小时 — 3.6 MJ |
| 引入 | 1882 年,英国科学促进会 · 1960 年起纳入国际单位制 |
| 标准 | ISO 80000-4 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| 典型值 | 100 W — 静息的人 · 746 W — 一马力 · 1 GW — 一台核电机组 |
01 · 定义
每秒一焦耳
功率 P 表示做功或传递能量有多快。一瓦特就是每秒一焦耳。同样的功,弱的电动机要一小时,强的一分钟就能完成。功一样,功率不同。
在电学中,功率等于电压乘电流。一盏 230 V 的灯,电流 0.26 A,耗电 60 W。由此得出熟悉的千瓦时:一台一千瓦的电器工作一小时,消耗 3.6 MJ 能量。
白炽灯的瓦特去了哪里
四盏灯一样亮,大约 800 lm。柱子的高度是灯从电网取用的功率。黄色部分变成可见光,红色部分是热。滑块设定灯每天亮几小时。下方是一年的耗电量。
瓦特是消耗能量的快慢,千瓦时是能量本身,就像速度和走过的路程。一个 2 kW 的电水壶三分钟用掉 0.1 kWh。一盏 9 W 的 LED 灯要十一个小时才用掉同样的 0.1 kWh。
谁先把吊桶提上来:人、马,还是瓦特的机器
两口一样的竖井,深 50 m。每口井里有一个装着相同货物的吊桶,上面是带天轮的井架,旁边是带卷筒的动力机。为每口井选一种动力。提升做的功相同,时间只取决于功率。画面中的时间被加快,让快的提升机在六秒内完成。竖井上方的钟显示真实的提升时间。右边是两台对数刻度的功率表。
选好动力,看谁先把吊桶提上来。
02 · 换算
| 单位 | 数值 | 常见于何处 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
马力有好几种:英制马力 745.7 W,公制马力 735.5 W,电工马力 746 W。
一台 12 000 BTU/h 的空调大约排走 3.5 kW 的热,但从电网只取用其三分之一。
锅炉马力是 9.8 kW,是普通马力的十三倍。
03 · 数量级
04 · 测量仪器
05 · 书写规则
06 · 相邻单位
07 · 历史部分
马力有好几种。英制马力按瓦特的定义是每分钟 33 000 英尺磅,即 745.699 87 W。公制马力是每秒 75 千克力米,即 735.498 75 W。电工马力正好 746 W。锅炉马力用来描述蒸汽锅炉,约为 9.8 kW。
瓦特自己给标准留了余量:磨坊里的马干得更慢,但买机器的人不能吃亏。在欧盟文件中,发动机功率用千瓦表示,马力只允许写在括号里。
一滴酸改变果汁的颜色,盐给火焰染色,水被轻敲一下就结冰。下面是 Simetrium 的全部页面,按学科和字母顺序排列。
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