2-10 Các số đo khác của công suất
Watt không phải là đơn vị đo duy nhất của công suất. Nhiều năm trước đây, James Watt đã xác định rằng để bán được các động cơ hơi nước của ông, ông sẽ phải đánh giá sức mạnh của chúng theo những thuật ngữ mà một người bình dân có thể hiểu được. Ông quyết định so sánh các động cơ hơi nước của ông với những con ngựa mà ông muốn các động cơ của ông sẽ thay thế. Sau khi làm thí nghiệm, Watt nhận thấy một con ngựa trung bình có thể thực hiện một công trung bình 550 foot-pound mỗi giây. Tốc độ thực hiện công này được định nghĩa là một mã lực (hp).
1 hp = 550 ft-lb/s
Mã lực còn có thể biểu diễn là 33.000 foot-pound mỗi phút (550 ft-lb × 60 s = 33.000).
1 hp = 33.000 ft-lb/min
Sau này, người ta tính được lượng điện năng cần thiết để tạo ra một mã lực là 746 watt.
1 hp = 746 W
Một số đo khác của năng lượng thường được sử dụng trong hệ đo lường Anh là đơn vị nhiệt Anh quốc (Btu). Một Btu được định nghĩa là lượng nhiệt năng cần thiết để tăng nhiệt độ của 1 pound nước lên thêm 1 độ Fahrenheit. Trong hệ mét, calo được dùng thay cho Btu để đo nhiệt lượng. Một calo là lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của 1 gram nước lên thêm 1 độ Celsius. Joule là đương lượng SI của watt. Một joule được định nghĩa là 1 newton-mét. Một newton là một lực 100.000 dyn, hoặc khoảng 3 ½ ounce, và một mét bằng khoảng 39 inch. Joule còn có thể biểu diễn là lượng công thực hiện bởi một coulomb điện lượng chạy qua một điện áp 1 volt, hay lượng công thực hiện bởi một watt trong 1 giây.
1 joule = 1 watt.giây
Hình 2 – 17 cung cấp một số phép chuyển đổi thường gặp cho một số đại lượng khác nhau của năng lượng. Những đại lượng này có thể dùng để tính ra những giá trị khác.
Hình 2- 17 Các đơn vị công suất thường gặp
VÍ DỤ 2.1
Một thang máy phải nâng một tải trọng 4000 lb lên cao 50 ft trong 20 s. Cần bao nhiêu mã lực để cho thang máy đó hoạt động?
Giải
Tính lượng công phải thực hiện, và sau đó đổi sang mã lực:
VÍ DỤ 2.2
Một bình đun nước chứa 40 gallon nước. Nước cân nặng 8,34 pound mỗi gallon. Nhiệt độ hiện tại của nước là 68oF. Nước phải được đun lên nhiệt độ 160oF trong một giờ. Hỏi cần công suất bao nhiêu để đun nước lên nhiệt độ như mong muốn?
Giải
Trước tiên ta xác định trọng lượng của nước trong bình, vì một Btu là lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của 1 pound nước lên 1 Fahrenheit:
40 gal × 8,34 lb/gal = 333,6 lb
Bước thứ hai là xác định nhiệt độ của nước phải tăng thêm bao nhiêu. Lượng tăng sẽ bằng hiệu giữa nhiệt độ hiện tại và nhiệt độ muốn có:
160oF – 68oF = 92oF
Lượng nhiệt cần thiết tính theo Btu sẽ bằng tích của số pound nước và độ tăng nhiệt độ muốn có:
333,6 lb × 92oF = 30.691,2 lb-oF hay Btu
1 W = 3,412 Btu/h
Do đó,
Trích Standard Textbook of Electricity – Delmar’s
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>
