Fizikā, enerģija ir definēts kā darba apjoms, ko var veikt ar spēku, tā kā spēks tiek definēts kā darba izpildes ātrums.
Enerģija | Jauda | |
---|---|---|
Definīcija | Enerģija ir spēja veikt darbu. Laika gaitā enerģija ir integrēta ar jaudu. | Jauda ir darba veikšanas vai enerģijas pārnešanas ātrums. |
Vienība | džoulos = vatsekundēs vai džoulos = ņūtonmetrā | vats = džouli sekundē |
Kopējs simbols (-i) | W | Lpp |
Piemērs | Es atstāju 60 W spuldzi ieslēgtu 30 dienas, kas palielināja manu elektrības rēķinu par 43,2 kWh (kilovatstundām). | Manas automašīnas akumulators var nodrošināt 500 ampērus ar 12 voltiem, kas ir vienāds ar 6kW jaudu. |
Ir dažādas enerģijas formas. Tajos ietilpst kinētiskā, potenciālā, termiskā, gravitācijas, elektromagnētiskā, skaņa, gaisma un elastība. Enerģijas forma ir atkarīga no atskaites ietvara, un to var pārveidot citās formās. Piemēram, potenciālā enerģija ir atkarīga no objekta stāvokļa, savukārt kinētiskā enerģija ir enerģija, kas nepieciešama, lai paātrinātu objektu līdz noteiktam ātrumam utt..
Dažādas enerģijas formas varētu būt elektriskā enerģija, kas ir ātrums, ar kādu elektriskā enerģija tiek pārsūtīta ar ķēdi, cilvēka spēks un optiskā enerģija.
Lai pārveidotu vienu enerģijas veidu citā, var izmantot dažādas ierīces. Piemēram, akumulators ķīmisko enerģiju pārvērš elektroenerģijā, ķīmiskais sprādziens ķīmisko enerģiju pārvērš kinētiskajā un siltumenerģijā utt. Jaudu nevar pārveidot vai pārveidot.
Lai arī nav iespējams tieši izmērīt enerģiju, paveikto var definēt un izmērīt. Metodes paredz izmantot kalorimetru, kas mēra ķīmiskajā reakcijā vai fizikālās izmaiņās absorbēto vai izdalīto siltumu, termometru, ar kuru mēra temperatūru vai bolometru, ko izmanto radiācijas intensitātes mērīšanai. Saražoto enerģiju var uzglabāt, savukārt jaudu nevar.
Tā kā jauda ir enerģija uz laika vienību, teorētiski to var aprēķināt pēc sekundē patērētās enerģijas mērīšanas. Aprēķinot elektriskās ierīces reālo enerģijas patēriņu, ir svarīgi izmērīt pielietoto spriegumu un patērēto strāvu, ņemot vērā ķēdē izkliedēto jaudu.
Enerģiju parasti mēra džoulos, citās vienībās ietilpst ergs un kalorijas. Jaudu mēra vatos, kas ir džouls sekundē vai ergs sekundē. Mašīnu parasti raksturo ar tās jaudas koeficientu, jo lielāks skaitlis, jo jaudīgāka ir mašīna.
SI pamatvienības un no SI atvasinātās vienībasJauda ir enerģija uz laika vienību. Padarītā darba vai apakšsistēmas enerģijas izmaiņu ātrums ir:
kur Lpp ir spēks, W ir darbs un t ir laiks.