что такое тераватт час

Тераватт

О типе морских побережий см. Ватты

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы ватт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием ватта. Например, обозначение единицы измерения энергетической яркости «ватт на стерадиан-квадратный метр» записывается как Вт/(ср·м 2 ).

Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребляемая мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию об этой мощности, выраженной в ваттах.

Содержание

Определение

Через другие единицы СИ ватт можно выразить следующим образом:

Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.

Перевод в другие единицы измерения мощности

Ватт связан с другими, не входящими в систему СИ единицами измерения мощности, следующими соотношениями:

1 Вт = 10 7 эрг/с 1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с 1 Вт ≈ 1,36⋅10 −3 л. с. 1 Вт = 859,8452279 кал/ч

Кратные и дольные единицы

Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения. Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).

Стандартные приставки СИ для ватта приведены в следующей таблице.

Символы Юникода

Примеры в природе и технике

Разница между понятиями киловатт и киловатт-час

Из-за схожих названий киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении, особенно когда это относится к бытовым электроприборам. Следует, однако, учитывать, что это две различных единицы измерения, относящиеся к различным физическим величинам. В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.

Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Сказанное справедливо и для производимой электроэнергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).

Сказанное справедливо для любого вида энергии: электрической, тепловой, механической, электромагнитной и так далее.

Источник

Конвертер величин

Перевести единицы: тераватт [ТВт] в ватт [Вт]

Плотность

Подробнее о мощности

Общие сведения

В физике мощность — это отношение работы ко времени, в течении которого она выполняется. Механическая работа — это количественная характеристика действия силы F на тело, в результате которого оно перемещается на расстояние s. Мощность можно также определить как скорость передачи энергии. Другими словами, мощность — показатель работоспособности машины. Измерив мощность, можно понять в каком количестве и с какой скоростью выполняется работа.

Единицы мощности

Мощность измеряют в джоулях в секунду, или ваттах. Наряду с ваттами используются также лошадиные силы. До изобретения паровой машины мощность двигателей не измеряли, и, соответственно, не было общепринятых единиц мощности. Когда паровую машину начали использовать в шахтах, инженер и изобретатель Джеймс Уатт занялся ее усовершенствованием. Для того чтобы доказать, что его усовершенствования сделали паровую машину более производительной, он сравнил ее мощность с работоспособностью лошадей, так как лошади использовались людьми на протяжении долгих лет, и многие легко могли представить, сколько работы может выполнить лошадь за определенное количество времени. К тому же, не во всех шахтах применялись паровые машины. На тех, где их использовали, Уатт сравнивал мощность старой и новой моделей паровой машины с мощностью одной лошади, то есть, с одной лошадиной силой. Уатт определил эту величину экспериментально, наблюдая за работой тягловых лошадей на мельнице. Согласно его измерениям одна лошадиная сила — 746 ватт. Сейчас считается, что эта цифра преувеличена, и лошадь не может долго работать в таком режиме, но единицу изменять не стали. Мощность можно использовать как показатель производительности, так как при увеличении мощности увеличивается количество выполненной работы за единицу времени. Многие поняли, что удобно иметь стандартизированную единицу мощности, поэтому лошадиная сила стала очень популярна. Ее начали использовать и при измерении мощности других устройств, особенно транспорта. Несмотря на то, что ватты используются почти также долго, как лошадиные силы, в автомобильной промышленности чаще применяются лошадиные силы, и многим покупателям понятнее, когда именно в этих единицах указана мощность автомобильного двигателя.

Мощность бытовых электроприборов

На бытовых электроприборах обычно указана мощность. Некоторые светильники ограничивают мощность лампочек, которые в них можно использовать, например не более 60 ватт. Это сделано потому, что лампы более высокой мощности выделяют много тепла и светильник с патроном могут быть повреждены. Да и сама лампа при высокой температуре в светильнике прослужит недолго. В основном это проблема с лампами накаливания. Светодиодные, люминесцентные и другие лампы обычно работают с меньшей мощностью при одинаковой яркости и, если они используются в светильниках, предназначенных для ламп накаливания, проблем с мощностью не возникает.

Чем больше мощность электроприбора, тем выше потребление энергии, и стоимости использования прибора. Поэтому производители постоянно улучшают электроприборы и лампы. Световой поток ламп, измеряемый в люменах, зависит от мощности, но также и от вида ламп. Чем больше световой поток лампы, тем ярче выглядит ее свет. Для людей важна именно высокая яркость, а не потребляемая ламой мощность, поэтому в последнее время альтернативы лампам накаливания пользуются все большей популярностью. Ниже приведены примеры видов ламп, их мощности и создаваемый ими световой поток.

Из этих примеров очевидно, что при одном и том же создаваемом световом потоке светодиодные лампы потребляют меньше всего электроэнергии и более экономны, по сравнению с лампами накаливания. На момент написания этой статьи (2013 год) цена светодиодных ламп во много раз превышает цену ламп накаливания. Несмотря на это, в некоторых странах запретили или собираются запретить продажу ламп накаливания из-за их высокой мощности.

Мощность бытовых электроприборов может отличаться в зависимости от производителя, и не всегда одинакова во время работы прибора. Внизу приведены примерные мощности некоторых бытовых приборов.

Мощность в спорте

Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена. Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта. Спортсмены иногда используют устройства для определения мощности, с которой работают мышцы во время физической нагрузки. Такая информация помогает определить, насколько эффективна выбранная ими программа упражнений.

Динамометры

Для измерения мощности используют специальные устройства — динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя. Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля. В этом случае двигатель автомобиля через трансмиссию приводит в движение колеса, которые, в свою очередь, вращают валики динамометра, измеряющего мощность двигателя при различных дорожных условиях.

Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей — изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц. Динамометр можно запрограммировать выдавать сигналы и предупреждения если мощность превысила определенное значение. Это особенно важно людям с травмами во время реабилитационного периода, когда необходимо не перегружать организм.

Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма. Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.

Источник

chikunov_av

Блог Александра Чикунова

Мощность солнечной радиации на земной поверхности (с учетом альбедо и поглощения атмосферы) составляет около 80 тысяч тераватт или 150 ватт на квадратный метр. Человечество потребляет 15 тераватт (в основном, сжигание ископаемого топлива), т.е. 0.02% от солнечной мощности. Производство электроэнергии составляет около одной десятой от общего энергопотребления (т.е. 0.002%).

Мощность среднего человеческого тела составляет около 100 ватт. Располагая 150 ваттами на квадратный метр возобновляемой солнечной энергии и применяя развитые, постиндустриальные технологии с полностью замкнутыми производственными циклами с близкими к единице к.п.д. (максимальный к.п.д. Карно использования солнечной энергии на Земле равен 95%), мы могли бы разместить и прокормить по полтора человека на каждом квадратном метре земной поверхности. С учетом океана (который можно покрыть платформами), всего на Земле поместилось бы 1.5 * 5 * 10 14 = 750 000 миллиардов человек. Это по крайней мере в 100 тысяч раз более многочисленное население, чем жалкие на этом фоне сегодняшние 7 миллиардов.

Было бы тесновато, но в тесноте да не в обиде (в этой стационарной постиндустриальной толпе новую глубину приобрело бы понятие «чувство локтя»). Эти сотни тысяч миллиардов существовали бы на полностью возобновляемом источнике энергии — солнечной энергии. Это была бы полностью «зеленая», «дружественная окружающей среде» цивилизация с нулевыми выбросами CO₂. Образующаяся на каждом квадратном метре урина (моча) перерабатывалась бы обратно в питьевую воду, а из фекалий и выбросов CO₂ и H₂O при дыхании синтезировалась бы пища.

В реальности, оставляя без внимания такие мелочи как генетически запрограммированные потребности человека в большой территории, недальновидно было бы игнорировать следующее. На Земле существует механизм (глобальная биота — сплошной покров растений), поддерживающий окружающую среду и климат в приемлемом для жизни человека состоянии. Мощность его функционирования оценивается двумя способами — мощность биотически регулируемого испарения (она составляет около половины мощности солнечной радиации) и мощность фотосинтеза, т.е. производства органики (она составляет доли процента мощности солнечной радиации).

Потребляя всего 0.02% от солнечной мощности, что на порядок меньше мощности фотосинтеза глобальной биоты, человечество уже нарушило функционирование этого регуляторного механизма на значительной части поверхности планеты. Удвоение энергопотребления человечества, связанное с расширением антропогенной активности, полностью разрушит биотическую регуляцию и приведет к дестабилизации климата и невозможности существования людей на Земле.

Устойчивое существование людей возможно только при работающем механизме регуляции окружающей среды. Для достижения этого необходимо уменьшить масштаб антропогенной деятельности на порядок величины. То есть, либо уменьшить в десять раз население с сохранением современного среднего уровня жизни, либо в десять раз сократить энергопотребление каждого человека. Последний вариант технологически неосуществим, так как слишком высокая (как и слишком низкая) плотность численности населения с необходимостью требует высоких энергозатрат на душу населения (см. рис. 12.1 на стр. 330 в Главе 12 Gorshkov et al. 2000, русский текст см. в подписи к рис. 6.6.2 на стр. 392 Главы 6.6 Горшков 1995).

Яма собирателя. 1 — моторизованная охота, 2 — конная охота, 3 — современная охота эскимосов, 4 — пешая охота с одной собакой на человека, 5 — первобытное скотоводство, 6 — первобытное рыболовство, 7 — первобытное собирательство без использования огня, 8 — пастбищное скотоводство, 9 — подсечно-огневое земледелие с ручным трудом, 10 — современное подсечно-огневое земледелие в тропических странах, 11 — традиционное земледелие с использованием домашнего скота (Россия, 1897), 12 — Мир в среднем, 13 — современное моторизованное морское рыболовство.

не очень хорошо понял, почему уважаемые эксперты жёстко связали рост энергопотребления с сокращением площади растительности. это во-первых.

в-третьих, глобальный климат определяется взаимодействием системы Солнце-атмосфера-океан. биота может оказывать существенное влияние лишь на климат региональный, и поэтому утверждение, что увеличение доли освоенных земель с 9 до 18% приведёт к глобальным безусловно фатальным изменениям климата, представляется мне крайне спорным. а о сомнительности жёсткой обусловленности роста освоенных земель ростом энергопотребления я уже говорил.

Источник