От джоуля к киловатту
Поскольку 1 кВт равен одной тысяче ватт, соотношение между этими двумя величинами системы оценивается, первоначально исходя из одного ватта.
Понятие джоуля
Сколько ватт в киловатте
Применительно к электрической цепи 1 Дж равен работе, совершаемой силами электрического поля за 1 секунду (с), поддерживающей ток 1 ампер (А) при напряжении 1 вольт (В). Другими словами, 1 кДж = 1 кВтч.
Перевод джоулей в киловатт-часы
Чтобы перевести известное количество джоулей в киловатт-часы, это делается путем преобразования механической и электрической энергии вперед и назад. Это необходимо при выполнении расчетов производительности электрических машин: двигателей и генераторов.
Важно! Для расчетов используется известное соотношение 1 МДж = 0,277(7) кВтч, из которого следует, что 1 кВтч = 3,6 МДж. Мега это 1*106
Например, вам нужно перевести 15 МДж в кВтч. Для этого умножьте 15 на 0,277:
15*0,277 = 4,15 кВтч.
Если необходимо определить, сколько джоулей в 15 кВтч, рассчитывают следующим образом:
15 * 3,6 = 54 МДж = 54000 кДж = 54 * 106 Дж.
Правомерность таких расчетов основана на том, что осуществление перехода на другую систему измерений производится с учетом времени. Час, переведенный в минуты, равен 60 минутам. Минута же состоит из 60 секунд, а в одном часе их 3600. В киловатте содержится 1000 ватт. Умножение количества ватт на количество секунд дает величину одного джоуля — 3,6 миллиона (МДж). Учет энергопотребления в киловаттах для расчетов по счетам упростил оценку показаний счетчиков.
Сил-о-Метр
Изменение размерности единиц мощности
Вы можете часто сталкиваться с вопросами, связанными с размерностью единиц P. Наиболее распространенные вопросы:
- киловатт что это такое;
- сколько кВтч в кВт;
- сколько 1 кВт равен ватту;
- сколько стоит 1 кВт или ватт;
- сколько ватт в 1кВт;
- сколько киловатт в киловатт час.
Несмотря на все варианты буквенных сокращений, все просто. Килограмм — это тысяча, поэтому 1 кВт соответствует 1000 Вт (Вт). Это касается и вольт — 1 киловольт (кВ) равен 1000 вольт. Одна тысяча киловатт равна 1 мегаватту (МВт). Разнообразие единиц помогает четко определить цифры значений мощности Р.
Используя эти данные, удобно планировать семейный бюджет. Умножив ток, потребляемый устройством, на время его работы, можно оценить его суточное потребление. Произведение дневной нагрузки на количество календарных дней в месяце позволяет точно оценить энергопотребление всего дома.
Таблица разнообразия силовых агрегатов
Энергия в физике
Кинетическая и потенциальная энергия
Кинетическая энергия тела массой m
, движущегося со скоростьюv равна работе, выполняемой силой, чтобы придать телу скоростьv . Работа здесь определяется как мера действия силы, которая перемещает тело на расстояниеs . Другими словами, это энергия движущегося тела. Если же тело находится в состоянии покоя, то энергия такого тела называется потенциальной энергией. Это энергия, необходимая, чтобы поддерживать тело в этом состоянии.
Гидроэлектростанция имени сэра Адама Бэка. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.
Например, когда теннисный мяч в полете ударяется об ракетку, он на мгновение останавливается. Это происходит потому, что силы отталкивания и земного притяжения заставляют мяч застыть в воздухе. В этот момент у мяча есть потенциальная, но нет кинетической энергии. Когда мяч отскакивает от ракетки и улетает, у него, наоборот, появляется кинетическая энергия. У движущегося тела есть и потенциальная и кинетическая энергия, и один вид энергии преобразуется в другой. Если, к примеру, подбросить вверх камень, он начнет замедлять скорость во время полета. По мере этого замедления, кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Это преобразование происходит до тех пор, пока запас кинетической энергии не иссякнет. В этот момент камень остановится и потенциальная энергия достигнет максимальной величины. После этого он начнет падать вниз с ускорением, и преобразование энергии произойдет в обратном порядке. Кинетическая энергия достигнет максимума, при столкновении камня с Землей.
Закон сохранения энергии гласит, что суммарная энергия в замкнутой системе сохраняется. Энергия камня в предыдущем примере переходит из одной формы в другую, и поэтому, несмотря на то, что количество потенциальной и кинетической энергии меняется в течение полета и падения, общая сумма этих двух энергий остается постоянной.
Сколько ватт находится в киловатте
Ватт – относительно малая величина, чтобы в быту пользоваться исключительно ею. Мощность ламп в жилом помещении колеблется от 10 до 100 Вт. Большая часть бытовой техники потребляет от 1000 до 3000 Вт. На небольшом производстве речь идет о десятках тысяч ватт и более. Оперировать числами с 5 или 7 нулями неудобно, поэтому возникает потребность в более крупной единице измерения.
В описании приборов используют такие обозначения:
- В.А;
- кВт;
- кВт.ч;
- МВт.
В международную систему СИ были введены единицы измерения, кратные десятичному множителю. Они выводятся через базовые при помощи умножения и деления на коэффициент, кратный 10. Часть из них получила собственные названия. Производные единицы используются наряду с базовыми.
В таблице приведены значения коэффициента и соответствующие им наименования.
коэффициент | наименование |
0,000000001 | нано |
0,000001 | микро |
0,001 | милли |
1000 | кило |
1000000 | мега |
1000000000 | гига |
1000000000000 | тера |
1000000000000000 | пета |
С помощью этой таблицы легко ответить на вопрос, сколько ватт содержится в киловатте электроэнергии, – 1000 ватт.
Перевод ватт в киловатты.
В чем измеряется энергия
В переводе с греческого языка энергия – деятельность, сила, действие. Она является величиной скалярной и измеряет всевозможные виды движения и взаимосвязи материи. Энергия обозначается буквой E. Единицами измерения этой величины служат: в системе СИ – джоуль (Дж), в системе СГС – эрг.
Подсчёт электрической энергии, потребляемой электроприборами, осуществляют счётчики. Они выдают численные показания потребляемой мощности (квт) в квт час.
Связь между силой и энергией
Установлена связь между консервативной силой, которая вызывает потенциальную энергию всех взаимодействующих между собой тел, и этой энергией.
К сведению. Консервативными силами называются такие силы, которые совершают работу по перемещению точки. При этом работа обусловливается крайними положениями этой точки: начальным и конечным.
К консервативным силам относятся следующие силы:
- тяжести;
- упругости;
- кулоновские силы.
Если замкнуть траекторию движения точки под действием консервативных сил, она будет равна нулю.
Проследить связь можно по следующему алгоритму:
</ul>
- Когда в любой точке пространства тело подвержено действию консервативной силы, значит, оно расположено в потенциальном поле.
- Изменение положения тела внутри поля вызывает изменение потенциальной энергии, при котором консервативная сила выполняет работу.
Эта работа может быть выражена математическими действиями. К примеру, перемещение тела произошло в случайном направлении r, отклонившись от начального положения на очень малое расстояние dr. Значит, dA = F*dr*cosα = Fr, dr, где F = F* cosα составляет проекцию силы на направление r.
Есть равенство: dA = – dEп, где Eп – потенциальная энергия. Значит, поставив знак равенства между двумя выражениями, получается:
Fr *dr = – dEп, из которого выражается Fr = – dEп/dr.
Соотношение dEп/dr – это величина, показывающая скорость изменения потенциальной энергии вдоль данного направления, является производной Eп по направлению r.
Внимание! Знак «минус» означает уменьшение потенциальной энергии в направлении dr. Символ частной производной указывает на то, что дифференцирование потенциальной энергии Eп (x, y, z) происходит только с аргументом x при неизменных двух других
Мощность и энергия
Мощностью Р называется работа, производимая в единицу времени. Единица измерения мощности – ватт (Вт). Чтобы узнать, 1 квт сколько вт, нужно помнить, что «кило» это 103. Следовательно, 1 квт = 103 вт, а 10 квт = 104 вт.
Обычно мощность электроприёмников измеряют в киловаттах. Применимо к технике ещё существует измерение мощности в лошадиных силах (л.с.). Одна такая лошадиная сила равна 736 Вт.
Мощность и лошадиные силы
Возможность определённого тела или целой системы выполнять работу характеризуется их энергией. Энергия объединяет в своём понятии все события в природе. Для различных видов движения характерны разные виды энергии.
Совет. Механическая энергия, относящаяся к движению тела, называется кинетической, связанная с взаимоположением тел (частей тела) системы – потенциальной.
Механическая энергия
Калории и джоули
Прежде, чем разбираться, как переводить (конвертировать) калории в джоули и обратно, нужно знать, что означают эти два понятия.
Джоулем называется единица, которой измеряют работу, энергию или количество теплоты. В международной системе СИ джоуль обозначается Дж (J). Работа, производимая силой в один ньютон (1Н) по перемещению точки по направлению приложения силы на один метр (1м), равна одному джоулю (1 Дж).
Калория – величина, отдельно не отражённая в системах измерений, служит для определения количества тепла. Чтобы нагреть 1 г. воды на 1 С0, необходимо потратить энергию, равную 1 калории (кал). При этом 1 кал = 4,1868 Дж.
Связь с другими единицами
Для выражения калорий в джоули и назад можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Интерфейс программы позволяет вводить значения необходимых величин (пользуясь сокращениями кратных значений). Когда под рукой нет интернета, легко осуществить перевод, составив пропорцию. К примеру, необходимо узнать, сколько килокалорий в 100 кДж. Для этого составляют пропорцию:
- 1 кКал = 4,1868 кДж;
- Х = 100 кДж.
Решая пропорцию, получают выражение Х=100*1/4,1868 = 23,9 кКал. Ответ – в 100 кДж заключается 23,9 ккал.
Показатель мощности – ватт
Обозначение лошадиных сил в различных языках разное, например:
- л. с. – в русском;
- hp – в английском;
- PS – в немецком;
- CV – в французском.
Мощность P, как системная единица, в СИ измеряется в ваттах (Вт, W). Это работа размерностью в 1 Джоуль (Дж), которая может быть выполнена за 1 секунду.
Электрические машины, тепловые приборы, источники тока и напряжения имеют обозначение P в киловаттах (кВт, kw). Поскольку ватт – величина маленькая, используют её кратное значение 1*103. Эту меру ввели в обозначение в честь того же Джеймса Уатта. Ею измеряется как отдаваемая источником энергии мощность, так и потребляемая потребителями. Последняя также ещё называется потребляемой мощностью. Её значения наносятся на корпуса приборов и бытовой техники.
Для того чтобы рассчитать количество энергии, необходимое для обеспечения работы всех приборов, включенных в сеть 220 В, нужно выполнить сложение всех потребляемых мощностей.
Формула определения электрической мощности:
P = I*U,
где:
- P – мощность, Вт;
- I – ток, А;
- U – напряжение, В.
Эта формула определения мощности верна для постоянного тока. При расчётах для переменного тока учитывают значения cosϕ, который практически лежит в пределах от 0,5 до 0,7. Это коэффициент сдвига фаз между током и напряжением.
Несмотря на то, что повсеместно запрещено указывать значение P в лошадиных силах без обозначения рядом её в ваттах, с этим можно встретиться. Не запутаться в этом помогут знание соотношения и методы перевода л. с. в квт и обратно.
Перевод ГКал в кВт*ч и обратно
Метры, сантиметры, миллиметры, дециметры, километры, нанометры и прочее- это единицы измерения длины. Как Вы уже догадались- килограммы, граммы, тонны и прочее- это единицы измерения веса.
А вот ГКал, кВт*ч, Дж – это единицы измерения тепловой энергии. Причем точно так, как метры можно превратить в миллиметры, а килограммы в граммы, так же и Гигакаллории можно с легкостью пересчитать, превратив их в кВт*ч и Дж. Когда Вы установите свой тепловой счетчик, Вам придется научиться пересчитывать ГКал в кВт*ч и обратно.
Это нужно уметь, для того, чтобы передавать показания этого счетчика в Вашу УК (управляющую копанию). Дело в том, что некоторые счетчики выдают показания только в ГКал, а некоторые только в кВт*ч. Управляющие же компании принимают показания счетчиков только в каких-то одних единицах. Вот и приходится каждый месяц пересчитывать. Пересчет- дело не хитрое.
Допустим, Вы хотите превратить 1 ГКал (одну гигакаллорию) в кВт*ч , тогда надо запомнить, что один кВт*ч равен 0,000860 ГКал. Составляем простейшую пропорцию:
1кВт*ч = 0,000860 ГКал
Вспоминаем математику в школе, и вычисляем чему равен Х к Вт*ч в данной пропорции: Х= 1кВт*ч х 1 ГКал / 0,000860 ГКал = 1162,8 кВт*ч
Или наоборот Вам нужно перевести 1 кВт*ч (один киловат час) в ГКал. Опять составляем пропорцию, помятуя, что один кВт*ч равен 0,000860 ГКал.
1кВт*ч = 0,000860 ГКал
Опять делаем вычисления на основе по обычной пропорции: Х= 1кВт*ч х 0,000860 ГКал/ 1кВт*ч= 0,000860 ГКал
Вот, собственно и разобрались с переводом ГКал в кВт*ч. Всё легко и очень просто. Особенно, когда ты эти нехитрые вычисления производишь каждый месяц, предварительно снимая показания теплового счетчика. А вот как их снимать мы разъясним в следующей главе.
Кстати, я умышленно не стал давать ни каких коэффициентов для перевода ГКал в Дж и кВт*ч в Дж. Просто потому, что обычно такая единица, как Дж (джоули) сейчас практически не используется. Это как дециметры в измерении длины. Дециметры вроде как есть, о них можно и нужно знать, и не более того. Такая же эпопея с Джоулями.
Еще одна тонкость, о которой нужно знать — это приставки Кило, Мега и Гига.
Например, кВт*ч (киловатт в час), или МВт*ч (мегаватт в час). Кило – означает число 1000, Мега- 1000000, а вот Гига- 1000000000.
1 кВт*ч = 1000 Вт*ч.
1 МВт*ч = 1000000 Вт*ч = 1000 кВт*ч.
1 ГКал = 1000000000Кал= 1000 Мкал= 1000000 кКал.
Что вам нужно перевести?
Или выберите класс единиц измерения:
-
Секунда, Минута, Час, Сутки, Неделя, Месяц (31 день), Год в системе СИ, Миллисекунда, …
-
Паскаль, Бар, Торр, Миллиметр ртутного столба, Миллиметр водяного столба, Дюйм ртутного столба, Дюйм водяного столба, …
-
Метр, Километр, Ангстрем, Ярд, Миля, Дюйм, Астрономическая единица, Световой год, …
-
Генри, Микрогенри, Миллигенри, Килогенри, Вебер на ампер, Абгенри, …
-
Бит, Килобит, Байт, Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, …
-
Тесла, Пикотесла, Нанотесла, Вебер на квадратный сантиметр, Гаусс, Гамма, Максвелл на квадратный метр, …
-
Вебер, Максвелл, Квант магнитного потока, Тесла-квадратный метр, Гаусс-квадратный сантиметр, …
-
Килограмм, Метрическая тонна, Унция, Фунт, Стоун, Карат, Фунт, Фун, Момме, Хиакуме, Фынь (кандарин), Лян (таэль), …
-
Килограмм в секунду, Метрическая тонна в час, Длинная тонна в час, Фунт в секунду, Короткая тонна в час, …
-
Ньютон-метр, Килоньютон-метр, Миллиньютон-метр, Килограмм-сила-метр, Унция-сила-дюйм, Дина-метр, …
-
Ватт, Киловатт, Метрическая лошадиная сила, Британская тепловая единица в час, Фут-фунт-сила в секунду, …
-
Ампер на метр, Микроампер на метр, Миллиампер на метр, Эрстед, Гильберт на метр, …
-
Кубический метр, Литр, Миллилитр, Кубический дюйм, Кубический фут, Галлон, Пинта, Миним, Сяку, Ложка для соли, Стакан, …
-
Кубический метр в секунду, Литр в минуту, Галлон (США) в минуту, …
-
Килограмм на кубический метр, Миллиграмм на кубический метр, Грамм на кубический сантиметр, Унция на кубический дюйм, Фунт на кубический фут, …
-
Квадратный метр, Гектар, Ар, Квадратный фут, Акр, Квадратный дюйм, …
-
Беккерель, Кюри, Резерфорд, Распад в секунду, …
-
Ньютон, Дина, Килограмм-сила (килопонд), Фунт-сила, Паундаль, Килоньютон, Деканьютон, Грамм-сила, …
-
Метр в секунду, Километр в час, Миля в час, Фут в секунду, Узел, …
-
Бит в секунду, Килобит в минуту, Мегабайт в секунду, Гигабайт в секунду, Килобайт в минуту, …
-
Градус Цельсия, Кельвин, Градус Фаренгейта, Градус Реомюра, Градус Ранкина, Градус Рёмера, Градус Делиля, …
-
Зиверт, Нанозиверт, Микрозиверт, Джоуль на килограмм, Бэр, Микробэр, Миллибэр, …
-
Фарад, Микрофарад, Нанофарад, Пикофарад, Интфарад, Абфарад, Статфарад, …
-
Сименс, Мо, Ампер на вольт, …
-
Кулон, Франклин, Абкулон, Статкулон, Элементарный заряд, Ампер-час, …
-
Ампер, Пикоампер, Наноампер, Микроампер, Абампер, Кулон в секунду, …
-
Ом, Пикоом, Наноом, Микроом, Абом, Вольт на ампер, …
Метрические
Джоуль |
1.0000 J |
Мегаджоуль |
1.0000*10-6 MJ |
Килоджоуль |
0.0010000 kJ |
Ватт-час |
0.00027778 W·h |
Киловатт-час |
2.7778*10-7 kW·h |
Эрг |
10,000,000 erg |
Американские и британские
Килограмм-сила-метр |
0.10197 kpm |
Британская тепловая единица |
0.00094782 btu |
Фунт-сила-фут |
0.73756 ft·lbf |
Количество теплоты
Калория |
0.23885 cal |
Электронвольт |
6.2415*1018 eV |
СГС и внесистемные единицы
киловатт → гигакалорий в секунду | |
киловатт → килокалорий в секунду | |
киловатт → калорий в секунду | |
киловатт → гигакалорий в минуту | |
киловатт → килокалорий в минуту | |
киловатт → калорий в минуту | |
киловатт → гигакалорий в час | |
киловатт → килокалорий в час | |
киловатт → калорий в час | |
киловатт → котловая лошадиная сила (hp(S)) |
киловатт → электрическая лошадиная сила (hp(E)) | |
киловатт → гидравлическая лошадиная сила | |
киловатт → механическая лошадиная сила (hp(I)) | |
киловатт → метрическая лошадиная сила (hp(M)) | |
киловатт → килограмм-сила метр в секунду (кгс*м/с) | |
киловатт → джоуль в секунду | |
киловатт → джоуль в минуту | |
киловатт → джоуль в час | |
киловатт → эрг в секунду | |
киловатт → метрическая тонна охлаждения (RT) | |
киловатт → фригория в час (fg/h) |
Единицы: гигакалорий в секунду / килокалорий в секунду / калорий в секунду / гигакалорий в минуту / килокалорий в минуту / калорий в минуту / гигакалорий в час / килокалорий в час / калорий в час / котловая лошадиная сила (hp(S)) / электрическая лошадиная сила (hp(E)) / гидравлическая лошадиная сила / механическая лошадиная сила (hp(I)) / метрическая лошадиная сила (hp(M)) / килограмм-сила метр в секунду (кгс*м/с) / джоуль в секунду / джоуль в минуту / джоуль в час / эрг в секунду / метрическая тонна охлаждения (RT) / фригория в час (fg/h) » открыть »» свернуть »
Примеры расчета
Вот мы и подошли к самому главному. Как преобразовать одно значение в другое, используя приведенные выше коэффициенты? Все не так сложно. Давайте рассмотрим это на примерах.
Пример 1
Тепловая мощность котла 30 кВт. Какова его эквивалентная мощность, выраженная в Гкал/ч?
Решение. Так как 1 кВт = 0,00085984523 Гкал/ч, то 30 кВт = 30 * 0,00085984523 Гкал/ч = 0,0257953569 Гкал/ч.
Пример 2
Подсчитано, что для охлаждения офиса требуется кондиционер мощностью не менее 2,5 кВт. Для покупки был выбран кондиционер мощностью 8000 БТЕ/ч. Достаточно ли кондиционера для охлаждения офиса?
Решение. Так как 1 БТЕ/ч=0,2931 Вт, то 8000 БТЕ/ч=2344,8 Вт=2,3448 кВт. Это значение меньше расчетного значения 2,5 кВт, поэтому выбранный кондиционер не подходит для установки.
Пример 3
В месяц теплоснабжающая организация отпустила 0,9 Гкал тепла. Какой мощности надо установить радиатор, чтобы он давал одинаковое количество тепла в месяц?
Решение. Предположим, что тепло в дом подавалось равномерно в течение месяца (30 дней), поэтому теплоотдачу, обеспечиваемую маяком, можно найти, разделив все количество тепла на количество часов в месяце: P = 0,9 Гкал/ (30 * 24 ч) = 0,00125 Гкал/ч Эта мощность в пересчете на киловатты будет равна Р = 1163 кВт * 0,00125 = 1,45375 кВт.
Где важно это знание?
Как уже было сказано выше, калория не используется в науке. Там рекомендуется применять для измерения энергии джоуль.
Тем не менее при производстве продуктов питания на этикетки наносится энергетическая ценность их содержимого именно в килокалориях. Как правило, эти значения дублируются соответствующими цифрами в килоджоулях. Однако многие современные диеты основаны на использовании системы калорий.
Почему важно знать энергетическую ценность продуктов, которые употребляет в пищу человек? Потому что от разницы между расходом калорий и их поступлением в виде пищи зависит, будет увеличиваться вес или нет. Каждый, кто сталкивался с этим вопросом в своей жизни, знает, что жиры содержат в 2,25 раза больше энергии на единицу массы, чем белки и углеводороды
Кроме того, существует такое понятие, как “пустые калории”, которое говорит о вредности продуктов (они поставляют энергию в организм, но при этом не содержат питательных веществ и витаминов). Ярким примером продуктов с огромным содержанием пустых калорий являются алкогольные напитки
Каждый, кто сталкивался с этим вопросом в своей жизни, знает, что жиры содержат в 2,25 раза больше энергии на единицу массы, чем белки и углеводороды. Кроме того, существует такое понятие, как “пустые калории”, которое говорит о вредности продуктов (они поставляют энергию в организм, но при этом не содержат питательных веществ и витаминов). Ярким примером продуктов с огромным содержанием пустых калорий являются алкогольные напитки.