Vatas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
 NoFonti.svg  Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta šaltinių ar nuorodų į juos.
Jūs galite padėti Vikipedijai įrašydami tinkamas išnašas ar nuorodas į šaltinius.
Prietaisas elektros galiai vatais matuoti – vatmetras

Vatas – fizikinis vienetas kuriuo matuojama galia (P). 1 W per 1 s atlieka 1 J (džaulio) darbą.

P=\frac{A}{t}

Džeimsas Vatas (James Watt) sugalvojo sąvoką arklio galia. Vatas gyveno nuo 1736 iki 1819, jo mėgstamiausias darbas buvo garo variklių tobulinimas. Mes minime Vatą beveik kiekvieną dieną, kai kalbam apie 60, 75, 100 ir kitas vatų lemputes, nes galios vienetas – vatas („W“) buvo pavadintas jo garbei.

Žmogus lipdamas laiptais į viršų atlieka darbą kuris vertinamas maždaug 200 vatų. Tipinis automobilio variklis važiavimo metu gamina mechaninę energiją, kurio norma yra 25000 vatų (maždaug 33,5 arklių). 1 kW (kilovatas) apytiksliai lygus 1,34 AG. Tipinės buitinės kaitrinės elektros lemputės naudoja elektros energiją, kurių norma yra 25-100 vatai, o kompaktinės fluorescencinės lemputės paprastai sunaudoja nuo 5 iki 30 vatų.

Kilmė ir priėmimas kaip SI (sistema)[taisyti | redaguoti kodą]

Vatas pavadintas Džeimso Vato pavarde už jo indėlį vystant garo variklį ir buvo priimtas Britų Asociacijos Antrojo Suvažiavimo už Mokslo Pažangą 1889 m. ir iki 11 – ojo Generalinės svarsčių ir matų konferencijos 1960 metais kaip galios vienetas įtrauktas į Tarptautinę vienetų sistemą (SI).[1]

Priešdėliai[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – SI sistemos priešdėliai.

SI priešdėliai vatui (W):

Daliniai dydžiai Kartotiniai dydžiai
Reikšmė Simbolis Pavadinimas Reikšmė Simbolis Pavadinimas
10–1 W dW decivatas 101 W daW dekavatas
10–2 W cW centivatas 10² hW hektovatas
10–3 W mW milivatas 10³ kW kilovatas
10–6 W µW mikrovatas 106 W MW megavatas
10–9 W nW nanovatas 109 W GW gigavatas
10–12 W pW pikovatas 1012 W TW teravatas
10–15 W fW femtovatas 1015 W PW petavatas
10–18 W aW atovatas 1018 W EW eksavatas
10–21 W zW zeptovatas 1021 W ZW zetavatas
10–24 W yW joktovatas 1024 W YW jotavatas
Dažnai pasitaikantys dydžiai yra paryškintu šriftu


Nanovatas[taisyti | redaguoti kodą]

Nanovatas yra lygus 1/1 000 000 000 (vienai milijardinei daliai) vato.

Mikrovatas[taisyti | redaguoti kodą]

Mikrovatas yra lygus vienai milijoninei (1/1 000 000) vato daliai. 1µW=1000 nW.

Milivatas[taisyti | redaguoti kodą]

Milivatas yra lygus vienai tūkstantajai vato daliai. Būdinga A lazerinio žymeklio galia yra 5 milivatai.

Kilovatas[taisyti | redaguoti kodą]

Kilovatas lygus vienam tūkstančiui vatų, paprastai naudojamas formuluoti variklio galios našumą ir įrankių bei mašinų energijos sąnaudas. Kilovatas vidutiniškai yra tolygus 1.34 arklio galių.

Megavatas[taisyti | redaguoti kodą]

Megavatas yra lygus vienam milijonui vatų.

Daug daiktų gali išlaikyti Energijos perdavimą arba suvartojimą šioje skalėje; kai kuriuose iš šių atvejų arba subjektų įskaitomi: žaibo smūgiai, dideli elektros varikliai, karinio jūrų laivyno lėktuvai (tokie kaip lėktuvnešiai ir povandeniniai laivai), inžinerinės įrangos ir kai kuri mokslinio tyrinėjimo įranga (tokia kaip supercollider'iai (t. y. greitintuvai, kurie sukelia labai didelės energijos subatominių dalelių susidūrimą) ir dideli lazeriai. Didelis gyvenamasis ar komercinis pastatas gali suvartoti keletą elektros energijos ir šildymo energijos megavatų.

Naši elektros generatorių talpa, kurie yra valdomi komunalinių paslaugų bendrovių, dažnai matuojama MW (megavatais). Geležinkeliuose, modernūs didelio galingumo elektriniai garvežiai (lokomotyvai) paprastai būna tokie, kurie pasiekia 5 arba 6 MW galios našumą, nors kai kurie pagamina daug daugiau, pavyzdžiui, Britų Geležinkelio linijos Klasė 373 Eurostar pagamina daugiau nei 12 MW, tuo tarpu sunkūs dyzeliniai-elektriniai lokomotyvai tipiškai pajėgia nuo 3 iki 5 MW, tuo tarpu JAV branduolinės jėgainės bendras (grynas) pajėgumas vasarą siekia nuo 500 ir 1300 MW.

Anksčiausia citata apie "megavatą" yra Oksfordo Anglų kalbos Žodyne (OED), kuriame yra užuomina į 1900 m. Webster Internacionalinį Anglų Kalbos Žodyną. OED taip pat paminėta, jog "megavatas" pasirodė lapkričio 28 d., 1947 m. straipsnyje Mokslas (506:2).

Gigavatas[taisyti | redaguoti kodą]

Gigavatas yra lygus vienam milijardui vatų. Šis vienetas kartais yra naudojamas didelės galios jėgainėse arba energetinėse sistemose.

Teravatas[taisyti | redaguoti kodą]

Teravatas yra lygus vienam trilijonui vatų. Pilnoji galia naudojama žmonijos pasauliniu mastu paprastai yra matuojama šiais vienetais. Galingiausi lazeriai nuo 1960 – ųjų vidurio iki 1990 – ųjų vidurio buvo gaminami teravatų galios, bet tik nanosekundėms. Vidutiniškas žaibo smūgis pasiekia maksimalią galią apie vieną teravatą, bet jis trunka tik apie 30 mikrosekundžių.

Petavatas[taisyti | redaguoti kodą]

Petavatas yra lygus vienam kvadrilijonui vatų ir gali būti pagaminama dabartinių kartos lazerių femtosekundžių laiko skalių tvarka (10-15 s). Remtasi vidutiniškai 1.366 kW/m² pilnos Saulės apšvitos. Pilnas Saulės šviesos energijos srautas, pasiekiantis Žemės atmosferą apytikriai yra 174 PW (petavatų) (Saulės konstanta). Jeigu visa ši energija butų sugeriama, tai būtų tolygu Žemei, gaunančiai masę 1.94 kg/s greičiu.

Elektriniai ir šilumos vatai[taisyti | redaguoti kodą]

Elektros energijos pramonėje, megavatas elektros (sutrumpinimas: MWe arba MWe [arba MWe) yra terminas, kuris nurodo elektros energiją, tuo tarpu megavatas šilumos arba Terminis megavatas (sutrumpinimai: MWt, MWth, MWt, arba MWth) nurodo pagamintą šiluminę galią. Kiti SI priešdėliai kartais yra naudojami, pavyzdžiui, gigavatas elektros (GWe). 'megavatas elektros' ir 'megavatas šilumos' nėra SI vienetai. Tarptautinis Svorių ir Matų Skyrius teigia, jog vienetų simboliai neturėtų būti naudojami kaip užrašai virš parašyto teksto ar žemiau teksto, kad suteiktų papildomą informaciją apie išmatuojamą kiekį, o laikomi šie simboliai kaip neteisingi ir netikslūs. Internacionalinis Svorių ir Matų biuras. (2006).

Pavyzdžiui, Embalse atominė elektrinė Argentinoje naudoja branduolinį reaktorių, kuris gamina 2109 MWt šilumos, kuriančios garą ir varančios turbiną, gaminančią 648 MWe elektros. Skirtumas yra dėl garo turbinų generatorių nepakankamumo ir teorinio Karno ciklo apribojimų.

Vatų ir vatvalandžių painiojimas[taisyti | redaguoti kodą]

Galios ir energijos sąvokos kasdieninėje vartosenoje yra dažnai painiojamos. Galia yra darbas, per kurį energija yra pagaminama ir suvartojama. Pavyzdžiui, jeigu 100 W elektros lemputė yra įjungta vienai valandai, sunaudojama energija yra 100 vatvalandžių (W•h) arba 0.1 kilovatvalandžių, arba 360 kJ. Šis tas pats energijos kiekis apšviestų 40 vatų lemputę 2.5 valandoms, arba 50 vatų lemputė 2 valandoms. Elektrinė būtų nustatoma vatais, bet kasmetiniai energijos pardavimai būtų vatvalandėmis (arba kilovatvalandėmis ar megavatvalandėmis). Kilovatvalandė yra energijos kiekis, sunaudojamas 1 valandos bėgyje veikiant 1 kilovato galios apkrovai. Tai atitinka 3.6  MJ (megadžaulių).

Tokie terminai kaip 'vatai per valandą' yra nereikšmingi praktikoje, išskyrus nurodant galios per valandą pokytį: Vatai per valandą (W/h) yra naudinga norint apibūdinti jėgainės greičio padidėjimą. Pavyzdžiui, jėgainė, kuri pasiekia 1 MW galią nuo nulio per 15 minučių turi 4 MW/h padidėjimo tempą. Hidrolelektrinės jėgainės turi didelį aktyvumo padidėjimo greitį, kuris daro jas ypač naudingas per didžiausią apkrovą ir avarines situacijas.

Didesnė energijos gamyba arba vartojimas tam tikram laiko tarpui yra dažnai išreiškiama kaip teravatvalandė arba vartojama per tam tikrą laiko tarpą. Naudojamas laikas dažnai yra kalendoriniai arba biudžetiniai metai. Teravatvalandė prilygsta nepertraukiamai energijos gamybai arba vidutiniškai 114 megavatų sąnaudoms vienų metų laiko tarpui.

Nuorodos[taisyti | redaguoti kodą]