Contenu
- Dérivations de base
- Énergie et pouvoir dans le monde de tous les jours
- BTU Sortie
- La production de chaleur
Le terme "pouvoir" est l’un des nombreux termes utilisés dans le discours quotidien qui ont une signification très spécifique en physique. D'autres incluent la force, la masse, l'énergie, le courant - la liste est presque infinie.
En physique, la puissance est simplement l'énergie par unité de temps ou, alternativement, le travail par unité de temps, puisque le travail et l'énergie sont exprimés dans les mêmes unités - généralement joules (J), qui est l'unité SI ou standard internationale, mais aussi ergs ou, dans les calculs où la chaleur est à l’étude, en calories ou en BTU. L'énergie, à son tour, est le produit de la force et de la distance. La force, l’unité SI pour laquelle est le newton, est le produit de la masse et de l’accélération.
Tout cela n’est cependant que de l’arrière-plan. Parfois, vous aurez besoin d'exprimer votre puissance en termes de chaleur en reliant ces différentes unités dans le temps, en utilisant la multiplication ou la division. Watts to BTU est un exemple d'une telle conversion.
Dérivations de base
La force, comme indiqué, est le produit de la masse et de l'accélération:
F = ma
Ici, dans le schéma SI, la force a des unités de newtons, la masse est exprimée en kilogrammes et l’accélération est mesurée en mètres par seconde au carré, ou m / s.2.
Lorsqu'une force agit sur un objet et le fait bouger, le produit de la force appliquée et de la distance parcourue par l'objet est l'énergie nécessaire pour faire le travail. L'unité SI, le joule, peut être exprimée pour simplifier certains calculs en newton-mètres.
Enfin, la production d’énergie par unité de temps donne de la puissance. Toujours en adhérant aux unités SI, le nombre de joules divisé par secondes est réduit à une autre unité SI, le watt. Ainsi, 1 watt (W) correspond à un joule d'énergie dépensée en une seconde (1 J / s).
Énergie et pouvoir dans le monde de tous les jours
Lorsque vous trouvez une référence à la puissance d'une automobile, par exemple, vous constatez une déclaration officielle de la puissance de ce moteur. 1 chevaux équivaut à 745,7 watts. Étant donné que la puissance des véhicules à moteur est généralement de l'ordre de centaines, vous pouvez constater que, pour les besoins quotidiens, un watt et, par extension, un joule, ne représentent respectivement pas une très grande quantité d'énergie.
Par exemple, 1 joule correspond approximativement à la quantité d'énergie requise pour soulever un objet de 100 grammes (0,1 kg), tel qu'une pomme, à un mètre de hauteur contre la force de gravité agissant dans le sens opposé au travail effectué.
BTU Sortie
Le BTU, pour British Thermal Unit, est défini comme la quantité de chaleur (énergie) nécessaire pour augmenter la température d’une livre d’eau de 1 degré Fahrenheit. Cela introduit une complication dans la plupart des problèmes de physique, où la masse est mesurée en kilogrammes (ou différentes puissances de dix kilogrammes) et les degrés sont mesurés en degrés Celsius, également appelé centigrade. 1 BTU équivaut à 1055,056 joules ou, de manière équivalente, 1 BTU = 1055,056 watt-secondes.
La production de chaleur
Parfois, il est utile de calculer la dissipation thermique due à la consommation électrique dans un environnement domestique ou professionnel. Les entreprises de services publics mesurent la quantité d'énergie qu'une installation consomme, souvent par mois, en kilowattheures ou en kWh. En se rappelant que le pouvoir est l'énergie par unité de temps, il s'ensuit que l'énergie est le pouvoir multiplié par le temps. Les fournisseurs de services publics utilisent des kilowatts fois les heures plutôt que l’unité SI exprimée en watts fois les secondes, ou joules, pour rendre les chiffres plus faciles à utiliser.
La conversion la plus fondamentale entre une mesure en watts, en particulier en kWh, et en BTU est la suivante:
1 kWh = 3 412 BTU
Étant donné que les unités de watts et de BTU sont différentes, vous devez décider du laps de temps sur lequel mettre ces quantités en relation. Pour plus d'exemples, voir la page liée RapidTables (sous Ressources).