"พลัง" เป็นหนึ่งในคำศัพท์หลายๆ คำที่ใช้อย่างหลวมๆ ในวาทกรรมประจำวันซึ่งมีความหมายเฉพาะเจาะจงมากในทางฟิสิกส์ อื่นๆ ได้แก่ แรง มวล พลังงาน กระแส – รายการทั้งหมดนั้นไม่มีสิ้นสุด
ในภาษาฟิสิกส์ กำลังเป็นเพียงพลังงานต่อหน่วยเวลา หรืออีกทางหนึ่ง งานต่อหน่วยเวลา เนื่องจากงานและพลังงานแสดงเป็นหน่วยเดียวกัน – โดยปกติจูล (J) ซึ่งเป็น SI หรือหน่วยมาตรฐานสากล แต่ยังรวมถึง ergs หรือในการคำนวณที่ความร้อนอยู่ภายใต้การพิจารณา ไม่ว่าจะเป็นแคลอรี่หรือ บีทียู ในทางกลับกันพลังงานเป็นผลคูณของแรงและระยะทาง แรง หน่วย SI ที่เป็นนิวตันเป็นผลคูณของมวลและความเร่ง
ทั้งหมดนี้เป็นเพียงพื้นหลังเท่านั้น ในบางครั้ง คุณจะต้องแสดงพลังในแง่ของความร้อนโดยเชื่อมโยงหน่วยต่างๆ เหล่านี้ผ่านกาลเวลา โดยใช้การคูณหรือการหาร วัตต์เป็นบีทียูเป็นตัวอย่างของการแปลงดังกล่าว
อนุพันธ์พื้นฐาน
แรงดังที่กล่าวไว้เป็นผลคูณของมวลและความเร่ง:
F=ma
ในแผนภาพ SI แรงมีหน่วยของนิวตัน มวลแสดงเป็นกิโลกรัม และความเร่งมีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสอง หรือ m/s2.
เมื่อแรงกระทำต่อวัตถุและทำให้วัตถุเคลื่อนที่ ผลคูณของแรงที่กระทำและระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่คือพลังงานที่จำเป็นในการทำงานให้สำเร็จ หน่วย SI จูล สามารถแสดงเพื่อทำให้การคำนวณบางอย่างง่ายขึ้นในรูปของนิวตัน-เมตร
ในที่สุด พลังงานที่ส่งออกต่อหน่วยเวลาจะให้พลังงาน เมื่อยึดติดกับหน่วย SI อีกครั้ง จูลหารด้วยวินาทีจะลดเหลือหน่วย SI อื่น นั่นคือ วัตต์ ดังนั้น 1 วัตต์ (W) จึงเป็นพลังงานหนึ่งจูลที่ใช้ไปในระยะเวลาหนึ่งวินาที (1 J/s)
พลังงานและพลังงานในชีวิตประจำวันโลก Every
เมื่อคุณพบการอ้างอิงถึงแรงม้าของรถยนต์ คุณกำลังเห็นการประกาศอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับกำลังของเครื่องยนต์ของเครื่องจักรนั้น 1 แรงม้า (hp) เท่ากับ 745.7 วัตต์ เนื่องจากแรงม้าของยานยนต์มักจะอยู่ในหลักร้อย คุณจะเห็นได้ว่าสำหรับทุกวัน วัตถุประสงค์, วัตต์, และโดยการขยายจูล, ไม่ใช่พลังงานหรือพลังงานจำนวนมาก ตามลำดับ
ตัวอย่างเช่น 1 จูลคือปริมาณพลังงานที่ต้องการในการยกวัตถุขนาด 100 กรัม (0.1 กิโลกรัม) โดยประมาณ เช่น เหมือนผลแอปเปิล สูงขึ้น 1 เมตร เทียบกับแรงโน้มถ่วงที่กระทำไปในทิศทางตรงกันข้ามกับงานที่ทำ
บีทียูเอาท์พุต
BTU ย่อมาจาก British Thermal Unit หมายถึงปริมาณความร้อน (พลังงาน) ที่จำเป็นต่อการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 ปอนด์ขึ้น 1 องศาฟาเรนไฮต์ สิ่งนี้ทำให้เกิดความซับซ้อนในปัญหาฟิสิกส์ส่วนใหญ่ โดยที่มวลมีหน่วยวัดเป็นกิโลกรัม (หรือกำลังสิบกิโลกรัม) และองศามีหน่วยเป็นเซลเซียส หรือที่เรียกว่าเซนติเกรด 1 BTU มีค่าเท่ากับ 1055.056 จูล หรือเทียบเท่า 1 BTU = 1055.056 วัตต์-วินาที
ความร้อนออก
ในบางครั้ง การคำนวณการกระจายความร้อนจากการใช้พลังงานในบ้านหรือที่ทำงานก็มีประโยชน์ บริษัทสาธารณูปโภคจะวัดปริมาณพลังงานที่สิ่งอำนวยความสะดวกใช้ ซึ่งมักจะเป็นรายเดือน เป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง หรือ กิโลวัตต์ชั่วโมง เมื่อระลึกว่ากำลังคือพลังงานต่อหน่วยเวลา พลังงานคือกำลังคูณด้วย เวลา. ผู้ให้บริการยูทิลิตี้ใช้กิโลวัตต์คูณชั่วโมงมากกว่าหน่วย SI ของวัตต์คูณวินาทีหรือจูลเพื่อให้ตัวเลขใช้งานได้สะดวกยิ่งขึ้น
การแปลงพื้นฐานที่สุดระหว่างการวัดที่เกี่ยวข้องกับวัตต์ โดยเฉพาะ kWh และ BTU คือ:
1 กิโลวัตต์ชั่วโมง = 3,412 บีทียู
เนื่องจากหน่วยของวัตต์และบีทียูต่างกัน คุณต้องตัดสินใจกรอบเวลาที่จะสัมพันธ์กับปริมาณเหล่านี้ สำหรับตัวอย่างเพิ่มเติม ดูหน้า RapidTables ที่เชื่อมโยง (ใต้แหล่งข้อมูล)