能源商业单位
在日常生活中,从搬家到完成一项任务,人类一直在不断地完成一些工作。但是,如何定义物理学中的“工作”一词?一个人在走路,这是工作吗?有人推墙,这叫作成吗?好吧,在现实生活中,也许这两个例子看起来都像是一些工作正在完成的情况,但在物理学中,我们只在显示一些位移时才认为工作完成。因此,如果一个人走了一定的距离,则完成了一些工作,但如果有人试图推墙,则在这种情况下没有完成任何工作,因为没有看到位移。
工作
功可以解释为沿一些位移施加力。简单来说,功就是力乘以位移。 SI 的工作单位是焦耳。关于如何将力施加在物体上可以有不同的方式,例如,可以在位移方向上施加力,这被称为正功。当施加与位移方向相反的力时,相应的力称为负力。
W = F × d
Where, W = work done
F = Force applied
d = displacement
在某些情况下,所做的工作不是线性的,而是在某个角度上,在这些情况下,角度也会出现在图片中,并且公式会略有变化。例如,如果力施加在地面上方的角度 θ 处,则功公式变为:
W = Fd cosθ
活力
该术语在物理学中经常令人困惑,因为能量的定义是“做功的能力”,该定义可能看起来令人困惑,但很容易理解。当有人说“他们没有足够的精力去做工作”时,这句话可以理解为定义本身。能量是一种有助于施加力量以完成某些工作的能力。正是这种力量使事物运动“做功的能力被称为能量”
关于能量需要注意的一个非常重要的事实是,即使能量以多种形式存在并且具有多种类型,从动能到势能再到太阳能等等,能量永远不会被创造或破坏,它只能从一种形式到另一种形式。
能量的 SI 单位是焦耳。除焦耳外,其他能量单位有⇢卡路里、马力、千瓦 (kW)-功率、千瓦时 (kWh)。
什么是商业能源单位?
能量与电有关,俗称电能,单位为瓦特。但是,当需要大量这种能量时,即在大型工业和殖民地中,它以 kWh(千瓦时)为单位。一千瓦时可以定义为物体/机器在以 1 kW 的非常恒定的速率工作时在一小时内产生的能量。
其他较小的单位是瓦时和马力,但能源的 SI 单位是焦耳,而商业能源单位是千瓦时 (kWh)。能量是一个标量。
Note: Board of Trade unit is a famous term used for 1 kWh
SI 单位和商业能源单位之间的关系
由于单位的定义不同,以便同时轻松解释较小和较大的数量。相同数量的单位可以相互转换,并且总是通过某种因素相互关联。
能源的商业单位是单独定义和解释的,因为电是人类生活中非常重要的一部分,整个技术都依赖于电,人类环顾四周,所看到的一切都依赖于电,因此,有必要提供一个单独的单元,以测量非常大量的能量。
The Commercial unit of energy is related to the SI unit in the following manner,
The unit Watt is one of the units of energy used to define smaller amount of electrical energy, It is related to The SI Unit as,
1 Watt = 1Joule/sec
Now, 1kWh = 1000Wh
It can also be written as,
1 kWh = 1000 W × 1h
1kWh = 1000 W × 3600seconds
1kWh = 1000 (Joules/sec) × 3600 seconds
1kWh = 3600000 Joules
1kWh = 3.6 × 106 Joules
Hence, there is 3.6 × 106 joules of energy in 1kWh
示例问题
问题1:1焦耳中有多少千瓦时的能量?
解决方案:
It is known that, 1kWh = 3.6× 106 Joules
Using Unitary method,
1 Joule = 1/3.6×106 (kWh)
1Joule = 2.77× 10-7 kWh
问题 2:功率和能量与工作有何关系?
回答:
Power is defined as the rate of doing Work
P= Work done/Time (J/s)
Energy is defined as the capability or the ability to do work.
问题3:每天使用1000W的电熨斗1小时。找出铁在一周内消耗的电能?
解决方案:
1 week= 7day= 7 days
1hour every day= 7 Hours in total.
Power consumed in 1 hour= 1000W
Energy = Power × Time
Energy = 1000W × 7 Hr
Energy = 1kW × 7Hr
Energy = 7 kWh
Hence, The Electrical energy consumed by the electric iron in a week is 7kWH.
问题 4:找出标有 220V、120W 的电灯泡的电阻。
解决方案:
In Electrical bulb, Power is given as,
P = V2/R
Where, P= Power, V=Voltage, R= Resistance
R = V2/P
R = 2202/120
R = 403.33 ohms
问题 5:电熨斗转换,
1.电能转化为机械能
2.电能转化为势能。
3.电能转化为动能。
4.电能转化为热能。
回答:
The job of an Electric iron is to produce heat in order to iron clothes. Hence, Electric Iron converts Electrical energy into Heat Energy. Hence, Option 4 is the correct answer.
问题 6:额定电压为 220V 的灯泡,电阻为 10 欧姆。每天开启半小时,持续一个月。该月消耗了多少电能,以商业能源单位来回答。
解决方案:
Power consumed by electric bulb= V2/R
Power= 2202/10
Power= 4840W
Time for which the bulb glowed,
T= 1/2× 30× 24= 15× 24= 360 hrs
Energy is defined as,
Energy= Power × Time
Energy= 4840W × 360hr
Energy = 4.8kW × 360hr
Energy = 1728 kWh