Watt
De Viquipèdia
El watt (símbol: W) és la unitat de potència del Sistema Internacional, és la quantitat d'energia en joules que és convertida, utilitzada o bé dissipada en un segon. Es tracta d'una unitat derivada que pren el seu nom de James Watt per la seva contribució al desenvolupament de la màquina de vapor, va ser definida el 1948 a la 9a Conferència General de Pesos i Mesures.[1]
Taula de continguts |
[edita] Definicions
Un watt és equivalent a 1 joule per segon (1 J/s)
o, en unitats elèctriques, 1 voltampere (1 V·A)
[edita] Múltiples
|
Algunes equivalències
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[edita] Exemples
- 1 Cavall de vapor (CV) = 735 W
- Un ciclista professional = 600 W
- Bombeta tradicional = 100 W
- Bombeta de baix consum d'igual luminescència = 9 W
[edita] En electricitat
Potència real (P, en watt, W)
Potència reactiva (Q, en voltampere reactiu, VAr)
Potència complexa (S, en voltampere, VA)
Potència aparent (abs(S), en voltampere, VA)
En electricitat el watt seria la unitat de potència d'un sistema d'una intensitat de corrent d'un ampere sota una tensió d'un volt. És el producte de la tensió per la intensitat:
on:
- P(t) és la potència en funció del temps t, s'expressa en watt.
- U(t) és la tensió elèctrica en funció del temps t, s'expressa en volt.
- I(t) és el corrent elèctric en funció del temps t , s'expressa en ampere
Es pot parlar de potència mitja, eficaç o instantània en funció de la natura del corrent i de la tensió (corrent continu o corrent altern) i de la seva variació al llarg del temps.
Si integrem aquesta potència respecte un temps d'una hora, obtindrem una quantitat d'energia que habitualment s'expressa en una unitat anomenada quilowatt-hora, equivalent a 3.600.000 joules. El megawatt (MW), un milió de watt, és una unitat habitualment utilitzada en el camp de la producció elèctrica.
En un sistema de corrent altern la potència s'expressa d'una manera especial a causa del caràcter periòdic de les funcions que participen, es poden establir diferents magnituds: potència real, potència reactiva, potència complexa o potència aparent.
[edita] En mecànica
En mecànica el watt és la potència desenvolupada per una força d'un newton aplicada a un punt que es desplaça un metre durant un segon. És a dir, si el punt sobre el que s'aplica una força d'un newton es desplaça a una velocitat d'1 m/s la potència és igual a 1 watt:
on:
- F és la força expressada en newtons.
- d és la distància expressada en metres.
- t és el temps expressat en segons.
- v és la velocitat expressada en m/s.
- W és el treball expressat en joules.
[edita] Watt elèctric i tèrmic
De vegades es diferencia entre watt elèctric i watt tèrmic per tal d'aclarir si parlem de potència elèctrica o potència tèrmica generades.
El terme watt elèctric (simbolitzat We) correspon a la producció de potència elèctrica, el terme remarca que només es parla de potència de generació d'electricitat prescindint de la calor que es pugui generar. Els múltiples habituals són el megawatt elèctric (MWe) i el gigawatt elèctric (GWe).
El terme watt tèrmic (simbolitzat Wt) correspon a la producció de potència tèrmica, amb aquest concepte es vol ressaltar que només es parla de la calor generada. Els seus múltiples més habituals són el megawatt tèrmic (MWt) i el gigawatt tèrmic (GWt).
Aquest tipus de diferenciació s'acostuma a utilitzar en el camp de la producció d'energia, per exemple per diferenciar entre la producció d'electricitat i la dissipació tèrmica d'una central elèctrica o d'un reactor nuclear. La potència d'una central s'expressa habitualment en potència elèctrica (és a dir, en Mwe). La potència tèrmica d'una central nuclear acostuma ser d'aproximadament tres vegades la seva potència elèctrica. La diferència correspon al rendiment termodinàmic, les limitacions relacionades amb el cicle de Carnot, directament relacionat amb la temperatura de funcionament i a les pèrdues de conversió.
Sempre s'ha de tenir en consideració que la transformació d'energia tèrmica en energia elèctrica només es pot fer amb pèrdues, el rendiment varia entre el 30 i el 40%. La diferència s'explica a causa de la necessitat de refredament dels reactors, a causa de la ineficiència dels generadors basats en turbines de vapor, etc. Per exemple, la Central Nuclear de Embalse (una de les dues centrals nuclears de l'Argentina i situada a la Província de Córdoba) genera 2.109 MW de calor (és a dir, 2.109 MWt) però tan sols 648 MWe.
La utilització d'quests conceptes i símbols no són recomanats per l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures que considera que no es poden afegir símbols addicionals per simbolitzar altre tipus d'informació addicional, i la utilització d'aquests símbols específics que no són definits al SI és incorrecta.[2] Només hi ha un watt, el que canvia és el que es mesura, la magnitud física mesurada, no la unitat utilitzada per la mesura.
[edita] Referències
- ↑ Resolució nº 7 de la 9a reunió de la CGPM (1948): Definició de les unitats en vigor (francès). Definició de les unitats en vigor (anglès)
- ↑ The International System of Units (SI). Quantity symbols and unit symbols Pàgina 132. (anglès)
