W fizyce, energia jest zdefiniowany jako ilość pracy, którą można wykonać siłą, natomiast moc definiuje się jako szybkość wykonywania pracy.
Energia | Moc | |
---|---|---|
Definicja | Energia to zdolność do pracy. Energia to energia zintegrowana w czasie. | Moc to szybkość, z jaką praca jest wykonywana lub energia jest przesyłana. |
Jednostka | dżule = watosekundy lub dżule = niutonometr | wat = dżul / sekundę |
Wspólne symbole | W. | P. |
Przykład | Zostawiłem żarówkę o mocy 60 W na 30 dni, co podniosło rachunek za energię elektryczną o 43,2 kWh (kilowatogodziny). | Akumulator mojego samochodu może zapewnić 500 amperów przy 12 woltach, co odpowiada 6 kW mocy. |
Istnieją różne formy energii. Należą do nich: kinetyczny, potencjalny, termiczny, grawitacyjny, elektromagnetyczny, dźwiękowy, lekki i elastyczny. Forma energii zależy od układu odniesienia i może być przekształcona w inne formy. Na przykład energia potencjalna zależy od położenia obiektu, podczas gdy energia kinetyczna to energia wymagana do przyspieszenia obiektu do określonej prędkości i tak dalej.
Różne formy mocy mogą być energią elektryczną, czyli szybkością, z jaką energia elektryczna jest przenoszona przez obwód, moc ludzką i moc optyczną.
Za pomocą różnych urządzeń można przekształcić jedną formę energii w inną. Na przykład bateria przekształca energię chemiczną w energię elektryczną, eksplozja chemiczna przekształca energię chemiczną w energię kinetyczną i cieplną i tak dalej. Moc nie może być przetwarzana ani przekształcana.
Chociaż nie można bezpośrednio zmierzyć energii, wykonaną pracę można zdefiniować i zmierzyć. Metody polegają na użyciu kalorymetru, który mierzy ciepło pochłonięte lub uwolnione w reakcjach chemicznych lub zmianach fizycznych, termometru, który mierzy temperaturę lub bolometru, który jest używany do pomiaru natężenia promieniowania. Wytworzona energia może być magazynowana, a energia nie.
Ponieważ moc jest energią na jednostkę czasu, teoretycznie można ją obliczyć po zmierzeniu zużytej energii na sekundę. Przy obliczaniu rzeczywistego zużycia energii przez urządzenie elektryczne konieczny jest pomiar przyłożonego napięcia i pobieranego prądu, biorąc pod uwagę moc rozpraszaną w obwodzie.
Energia jest zwykle mierzona w dżulach, pozostałe jednostki to erg i kalorie. Moc jest mierzona w watach, czyli dżulach na sekundę lub ergach na sekundę. Maszyny są zazwyczaj opisywane przez ich moc znamionową, im wyższa liczba, tym mocniejsza maszyna.
Jednostki podstawowe SI i jednostki pochodne SIMoc to energia na jednostkę czasu. Jako szybkość zmiany wykonanej pracy lub energii podsystemu moc jest:
gdzie P. jest mocą, W. jest praca i t jest czas.