Vatio
Para el tipo de costas marítimas, véase Watts| Vatio | |
|---|---|
| W | |
| Valor | energía |
| Sistema | SI |
| Tipo de | derivado |
Vatio (designación rusa: W , internacional: W ) es una unidad de potencia , así como flujo de calor, flujo de energía de sonido , potencia de corriente eléctrica continua, potencia de corriente eléctrica alterna activa , flujo de radiación y flujo de energía de radiación ionizante en el Sistema Internacional de Unidades (SI) [1] . La unidad lleva el nombre del inventor mecánico escocés-irlandés James Watt (Watt) , creador de la máquina de vapor universal .
De acuerdo con las reglas SI con respecto a las unidades derivadas con nombres de científicos, el nombre de la unidad de vatio se escribe con una letra minúscula y su designación con una letra mayúscula . Esta ortografía de la designación también se conserva en las designaciones de otras unidades derivadas formadas con el vatio. Por ejemplo, la designación de la unidad de medida de la radiancia "vatio por metro cuadrado estereorradián " se escribe como W/( sr m 2 ).
El vatio como unidad de potencia se adoptó por primera vez en el Segundo Congreso de la Asociación Científica Británica en 1882 . Antes de esto, la mayoría de los cálculos usaban caballos de fuerza introducidos por James Watt , así como pies-libras por minuto. El vatio se introdujo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) por decisión de la XI Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960, simultáneamente con la adopción del sistema SI en su conjunto [2] .
Una de las principales características de todos los aparatos eléctricos es el consumo de energía, por lo que en cualquier aparato eléctrico (o en sus instrucciones) puedes encontrar información sobre esta potencia, expresada en vatios.
Definición
1 vatio se define como la potencia a la que se realiza 1 julio de trabajo en 1 segundo de tiempo [3] . Por lo tanto, el vatio es una unidad de medida derivada y está relacionada con las unidades básicas del SI por la razón:
W =
En términos de otras unidades SI, los vatios se pueden expresar de la siguiente manera:
W = J / s W = H m /s W \ u003d VA .Además de la mecánica (cuya definición se da arriba), también hay energía térmica y eléctrica.
Conversión a otras unidades de potencia
El vatio está relacionado con otras unidades de potencia que no pertenecen al SI mediante las siguientes relaciones:
1 W = 10 7 ergios / s 1 W ≈ 0,102 kgf · m / s 1 W ≈ 1,36⋅10 −3 l. Con. 1 W = 859,8452279 cal / hMúltiplos y submúltiplos
Para los cálculos relacionados con la potencia, no siempre es conveniente utilizar el vatio solo. A veces, cuando las cantidades que se miden son muy grandes o muy pequeñas, es mucho más conveniente utilizar una unidad de medida con prefijos estándar, lo que evita cálculos constantes del orden de magnitud. Por lo tanto, cuando se diseñan y calculan radares y receptores de radio , se utilizan con mayor frecuencia pW o nW, para dispositivos médicos , como EEG y ECG , se utilizan microvatios. En la producción de electricidad, así como en el diseño de locomotoras ferroviarias , se utilizan megavatios (MW) y gigavatios (GW).
Los prefijos SI estándar para vatios se dan en la siguiente tabla.
| múltiplos | Dolnye | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| magnitud | título | designacion | magnitud | título | designacion | ||
| 10 1 W | decavatio | grajilla | grajilla | 10 −1 W | decivatio | dW | dW |
| 10 2 vatios | hectovatio | gW | hW | 10 −2 W | centivatio | svt | cW |
| 10 3 W | kilovatio | kilovatios | kilovatios | 10 −3 W | milivatio | mW | mW |
| 10 6 vatios | megavatio | megavatios | megavatios | 10 −6 W | microvatio | µW | µW |
| 10 9 W | gigavatio | GW | GW | 10 −9 W | nanovatio | noroeste | noroeste |
| 10 12 W | teravatio | TW | TW | 10 -12 W | picovatio | privado | pW |
| 10 15 vatios | petavatio | HW | VP | 10-15 W _ | femtovatio | adelante | fW |
| 10 18 W | exavatio | eWt | nuevo | 10 -18 W | attovatio | aW | aW |
| 10 21 mar | zettavatio | ZW | ZW | 10 -21 W | zeptovatio | peso | zW |
| 10 24 W | yottavatio | IVt | YW | 10 -24 W | ioktovatio | yo | yW |
| recomendado para su uso no se recomienda la aplicación | |||||||
Caracteres Unicode
| Designaciones en Unicode . [cuatro] | ||
|---|---|---|
| Símbolo | Nombre | Número Unicode |
| ㎺ | Picovatio (PW cuadrado) | U+33BA |
| ㎻ | Nanovatio (NW cuadrado) | U + 33BB |
| ㎼ | Microvatio (Mu W cuadrado) | U+33BC |
| ㎽ | Milivatio (MW cuadrado) | U + 33BD |
| ㎾ | Kilovatio (KW cuadrado) | U+33BE |
| ㎿ | Megavatio (MEGA MW cuadrado) | U + 33BF |
Ejemplos en naturaleza y tecnología
| Valor | Descripción |
|---|---|
| 10 -9 vatios | La radiación con una potencia de aproximadamente 1 nW cae sobre un área de 1 m² de la superficie terrestre desde una estrella con un brillo de magnitud +1,4 . |
| 5⋅10 −3 vatios | Este poder (o cerca de él) tiene la radiación de los punteros láser convencionales , relativamente seguros para la visión humana. |
| 1 vatio | Potencia de transmisión aproximada de un teléfono móvil típico . |
| 1⋅10 3 vatios | Pequeño calentador. La potencia aproximada de la radiación incidente en 1 m 2 de la superficie terrestre desde el Sol en su cenit. La energía promedio anual consumida por un hogar en los EE. UU. (el consumo de energía promedio es de aproximadamente 8900 kWh / año) [5] . |
| 6⋅10 4 vatios | Coche de pasajeros con un motor de 80 caballos de fuerza . |
| 1.2⋅10 7 vatios | Tren eléctrico Eurostar . |
| 8.212⋅10 9 vatios | Energía en picos de carga de la central nuclear más grande del mundo , Kashiwazaki-Kariwa ( Kashiwazaki , Japón ). |
| 2.24⋅10 10 vatios | Capacidad de diseño de la Central Hidroeléctrica de las Tres Gargantas más grande del mundo ( Sanxia , China ). |
| 10 12 vatios | Potencia máxima de un rayo promedio . |
| 1.9⋅10 12 vatios | Potencia eléctrica media estimada consumida por la humanidad en 2007 [6] . |
| 1.5⋅10 15 vatios | El poder récord de radiación láser pulsada logrado en las instalaciones de Nova en 1999 [7] . La energía del pulso fue de 660 J, la duración del pulso fue de 440⋅10 −15 s. |
| 1.74⋅10 17 vatios | Basado en el valor promedio de irradiación en la superficie de la Tierra de 1,366 kW/m² [8] , el flujo total de radiación solar en la superficie de la Tierra es de aproximadamente 174 PW. Si la Tierra no volviera a irradiar esta energía al espacio, aumentaría su masa en 1,94 kg por segundo. |
| 3.828⋅10 26 vatios | Los científicos estiman que la potencia de radiación total del Sol es de 382,8 W , que es más de dos mil millones de veces mayor que la potencia de la radiación incidente en la superficie de la Tierra. En otras palabras, debido a reacciones termonucleares en el centro del Sol, nuestra luminaria pierde masa cada segundo en la cantidad de 4.260.000 toneladas [9] . |
La diferencia entre kilovatios y kilovatios-hora
Debido a los nombres similares, el kilovatio y el kilovatio hora a menudo se confunden en el uso diario, especialmente cuando se hace referencia a electrodomésticos . Sin embargo, debe tenerse en cuenta que se trata de dos unidades de medida diferentes relacionadas con cantidades físicas diferentes. En vatios y kilovatios, se mide la potencia : la tasa de cambio (transmisión, conversión, consumo) de energía. Al mismo tiempo, los vatios-hora y los kilovatios-hora son unidades de medida de la energía (trabajo) en sí. En vatios-hora y kilovatios-hora se expresa la energía producida (transferida, convertida, consumida) durante un tiempo determinado. Si la potencia del dispositivo es constante, entonces la energía producida (transferida, convertida, consumida) por el dispositivo es igual al producto de la potencia del dispositivo y el tiempo de funcionamiento del dispositivo.
Por ejemplo, si una bombilla con una potencia de 100 W funcionó durante 1 hora, entonces consumió (energía entrante) y liberó en forma de luz y calor (energía saliente) 100 Wh o 0,1 kWh. Una bombilla de 40 vatios consumirá (liberará) la misma cantidad de energía en 2,5 horas. Lo mismo es cierto para la electricidad producida. Así, la potencia de una central eléctrica se mide en kilovatios (megavatios), pero la cantidad de electricidad suministrada a los consumidores durante un determinado período de tiempo es igual al producto de la potencia de la central eléctrica y el tiempo mencionado y se expresa en kilovatios-hora (megavatios-hora).
Esto es cierto para cualquier tipo de energía: eléctrica, térmica, mecánica, electromagnética, etc.
Véase también
Notas
- ↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Unidades de cantidades. Referencia del diccionario. - M. : Editorial de Normas, 1990. - S. 26-27. — 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .
- ↑ Resolución 12 de la 11ª CGPM . BIPM . Consultado el 15 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 14 de mayo de 2013.
- ↑ Vatio . Enciclopedia Física . Consultado el 3 de abril de 2010. Archivado desde el original el 27 de enero de 2012.
- ↑ Consorcio Unicode. El estándar Unicode 12.0 - Compatibilidad con CJK ❰ Rango: 3300-33FF ❱ . Unicode.org (2019). Consultado el 24 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 1 de septiembre de 2021.
- ↑ El libro de hechos de física . Fecha de acceso: 17 de febrero de 2009. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2011.
- ^ Estadísticas energéticas internacionales . Administración de Información Energética de EE . UU . Archivado desde el original el 22 de agosto de 2011.
- ↑ MD Perry et al. Pulsos láser de petavatio (inglés) // Cartas de óptica. - 1999. - vol. 24 , núm. 3 . - pág. 160-162 .
- ↑ Construcción de una serie temporal compuesta de irradiancia solar total (TSI) desde 1978 hasta el presente . Consultado el 5 de octubre de 2005. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2011.
- ↑ Hoja informativa de Williams D.R. Sun . Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA (29 de febrero de 2016). Consultado el 7 de junio de 2016. Archivado desde el original el 27 de mayo de 2020.
| Unidades SI | |
|---|---|
| Unidades básicas | |
| Unidades derivadas con nombres especiales | |
| Aceptado para su uso con SI | |
| ver también | |