Karta pracy - jednostki energii.

Pamiętamy, ze dżul to praca przy podniesieniu tabliczki czekolady (100g) o jeden metr, albo bardziej naukowo praca siły jednego niutona na drodze jednego metra.

Jeśli coś może wykonać 100 dżuli pracy, ma energię 100 dżuli.

Okazuje się, że oprócz dżuli funkcjonują we współczesnym świecie inne jednostki pracy i energii. Są to kalorie i kilowatogodziny.

Kaloria, to energia potrzebna do ogrzania 1 grama wody o 1°C. Ta energia to około 4 dżule.

W kaloriach często wyrażamy energię zawartą w pożywieniu, bo za jej pomocą ogrzewamy nasze ciało, albo wykonujemy pracę.

Inną popularną jednostką jest „kawucha” czyli kilowatogodzina.

Moc normalnego czajnika elektrycznego wynosi około 2 kilowaty 2kW=2000W. Weźmy czajnik dwa razy słabszy, o mocy 1kW.

Co sekundę pobiera on z gniazdka sieci elektrycznej 1000J energii, która ogrzewa wodę. Ile energii zużyje w ciągu godziny? 3 600 razy więcej, bo w godzinie jest 3600 sekund. Tę porcję energii nazwano kilowatogodziną.

Kilowatogodzina to energia zużywana w ciągu godziny przez urządzenie o mocy 1kW.

1kWh=3600s x 1000W=3600s x 1000J/s= 3 600 000 J

O rety! 1kWh to aż 3,6 megadżula. Ta energia pozwoliłaby podnieść 360 ton o 1m!

Można to wyliczyć za pomocą wzorów.

Sporo moc P to praca W lub energia E przeliczona na jednostkę czasu t, to:

lub

Zatem
lub

Stąd:

Wyliczmy pracę potrzebną do podniesienia 360 ton czyli 360 000 kg o 1m. Każdy kilogram to 10 czekolad więc niutonów trzeba 3 600 000 .

3 600 000J

Elektrowni płacimy około 0,8 zł za jedną kWh. Tak mało pieniędzy za energie wystarczającą na podniesie 360 ton o 1m!

Przykład

Ile energii zużywa czajnik elektryczny o mocy 2kW w ciągu 10 minut? Ile trzeba zapłacić za te energię?

Koszt będzie wynosił

Praca domowa.

Komputer pobiera moc 100 watów. Ile energii elektrycznej zużywa w ciągu 12 godzin? Ile trzeba będzie za to zapłacić elektrowni?

Wskazówka. Zamień moc komputera z watów na kilowaty i postępuj tak jak we wcześniejszym przykładzie.

---