Energia și puterea sunt strâns legate, dar nu sunt aceeași cantitate fizică. Energia este abilitatea de a provoca o schimbare; puterea este viteza cu care energia este mișcată sau folosită.
Energie
articolul principal
Energia este abilitatea de a crea o schimbare, de exemplu, crearea unei mișcări. Sarcinile (cum ar fi ridicarea unei cutii) necesită o anumită cantitate de energie pentru a fi îndeplinite. O baterie va deține o anumită cantitate de energie; la fel și o anumită cantitate de combustibil, cum ar fi alimentele.
Unitatea de bază a energiei este joule-ul. Acest lucru înseamnă că o sarcină, cum ar fi ridicarea unei cutii din figura 1, necesită un anumit număr de jouli, indiferent de cât de repede este ridicată cutia.
Putere
articolul principal
Puterea reprezintă rapiditatea cu care este folosită sau transmisă energia – puterea este cantitatea de energie împărțită la timpul necesar pentru a o folosi. Unitatea sa de măsură este watt-ul, care reprezintă un joule pe secundă de energie utilizată. Un ferăstrău circular va absorbi o anumită cantitate de energie pentru a funcționa, iar rapiditatea cu care este absorbită energia de la o baterie determină cât timp va dura energia stocată de aceasta.
- P este puterea medie de ieșire, măsurată în wați (W)
- ΔEsys este modificarea netă a energiei sistemului în jouli (J) – cunoscută și sub numele de lucru.
- Δt este durata – cât durează utilizarea energiei – măsurată în secunde (s)
Multiplicând o valoare a puterii și perioada de timp în care aceasta este utilizată se obține o cantitate de energie. Acesta este motivul pentru care un kilowatt este o unitate de putere, dar un kilowatt-oră (1 kilowatt înmulțit cu 1 oră) este o unitate de energie.
Tașele (cum ar fi ridicarea unei cutii) necesită o anumită cantitate de energie (un anumit număr de jouli), dar cu cât sarcina se realizează mai repede (cu cât Δt este mai mic), cu atât este nevoie de mai multă energie (mai mulți wați).
Motoare vs. motoare. rezervoarele de benzină
Motorul unei mașini determină câtă putere poate exercita (aceasta este o putere mecanică evaluată adesea în cai putere, spre deosebire de puterea termică, care reprezintă viteza cu care arde benzina), în timp ce cantitatea de benzină din rezervorul de benzină determină câtă energie are la dispoziție motorul. Cu cât cantitatea de benzină este mai mare, cu atât motorul poate funcționa mai mult timp fără a rămâne fără energie. Cu cât motorul folosește mai multă putere (cum ar fi atunci când conduce rapid sau când turează motorul pentru a accelera rapid), cu atât mai puțin timp va dura energia chimică disponibilă în benzină. Iată o pagină cu trucuri pentru îmbunătățirea economiei de combustibil.
Capacitori vs. baterii
Capacitorii au adesea un pic de energie care poate fi descărcată destul de repede. Acest timp scurt înseamnă că pot avea o putere destul de mare, chiar și cu o cantitate mică de energie stocată (acest lucru este util la blițurile aparatelor foto, de exemplu). Bateriile, pe de altă parte, conțin mult mai multă energie decât un condensator, dar descarcă această energie mult mai încet, ceea ce înseamnă că au o putere mai mică.
O analogie cu recipientele de apă
Figura 2 arată o cană cu o cantitate mică de apă care se toarnă rapid și o cană care conține o cantitate mai mare de apă care se toarnă mai încet. Cana eliberează mai multă apă într-o anumită cantitate de timp, dar cantitatea totală de apă eliberată va fi mai mică decât cea din ulcior. Analogia este că cana are o putere mai mare, dar o energie mai mică. Ulciorul eliberează cantități mai mici de lichid pentru o perioadă mai lungă de timp. Analogia continuă cu faptul că ulciorul are o putere mai mică, dar mai multă energie. Cana eliberează toată apa (energia) foarte repede. În schimb, ulciorul reține mult mai multă apă (energie), chiar dacă nu o pierde rapid.
.