Kaikki organismit käyttävät energiaa selviytyäkseen, kasvaakseen, lisääntyäkseen tai suorittaakseen kaikenlaista toimintaa. Se muunnetaan tai siirretään objektiin "muutoksen" luomiseksi. Sitä vaaditaan jopa yksinkertaisten tehtävien suorittamiseen, kuten kynän ottaminen.
Toisaalta teholla tarkoitetaan nopeutta, jolla tietty määrä energiaa käytetään. Esimerkiksi teho mittaa, kuinka nopeasti kynä nostetaan; mitä nopeammin se poimitaan, sitä enemmän voimaa käyttää henkilö, joka käyttää voimaa.
Energia vs teho
Ero energian ja tehon välillä on se, että energia on mitattavissa oleva ominaisuus, joka saa aikaan "muutoksen" siirrettäessä tai muunnettaessa, kun taas teho on nopeus, jolla energiaa käytetään tai siirretään tietyn ajanjakson aikana. Molemmat ovat tärkeitä työn käsitteitä.
Energian ja tehon vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Energiaa | Tehoa |
| Merkitys | Energia on mitattavissa oleva ominaisuus, joka saa aikaan "muutoksen", kun se siirretään tai muunnetaan. | Teho on nopeus, jolla energiaa käytetään tai siirretään tietyn ajanjakson aikana. |
| Vakiomittayksikkö | Kansainvälinen energian standardiyksikkö on joule. | Kansainvälinen vakiotehoyksikkö on wattia. |
| Symbolit | Symbolia "W" käytetään osoittamaan energiaa. | Symbolia "P" käytetään osoittamaan tehoa. |
| Laskeminen | Energia lasketaan kertomalla teho ajalla {Energia (W) = Teho (P) × Aika}. | Teho lasketaan jakamalla energia ajalla {Teho (P) = Energia (W) ÷ Aika} |
| Varastointi | Energiaa on mahdollista varastoida. | Virran varastointi ei ole mahdollista. |
| Muuntaminen | Energiaa on mahdollista muuttaa tietystä muodosta toiseen. | Tehoa ei ole mahdollista muuntaa muodosta toiseen. |
| Esimerkkejä | Energiaa tarvitaan tehtävien suorittamiseen, kuten kynän poimimiseen, pallon heittoon, tikkaille kiipeämiseen jne. | Teholla tarkoitetaan ajan suhteen millä tahdilla kynä nostetaan, palloa heitetään, tikkaita kiipetään jne. |
Mitä on energia?
Sana "energia" tulee antiikin kreikan sanasta "energeia", joka esiintyi ensimmäisen kerran suuren filosofin, Aristoteleen teoksessa. Tuolloin termi oli enemmän laadullinen kuin määrällinen. Sillä oli filosofinen konteksti ja se sisälsi laajoja ajatuksia, kuten surua ja onnea.
Nykyään fysiikassa energialla tarkoitetaan mitattavissa olevaa ominaisuutta, jota voidaan käyttää tai muuntaa "muutoksen" aikaansaamiseksi. Tämä muutos voi tapahtua liikkeen, lämmön ja niin edelleen muodossa. Kaikki organismit varastoivat niihin jonkinlaista energiaa, jonka ne saavat ruoasta. He käyttävät tätä energiaa selviytyäkseen ja kukoistaakseen.
Vuonna 1843 James Prescott Joule johti energian yksikön Joules, joka on nykyään standardi kansainvälinen yksikkö. Energia, jota käytetään kohdistamaan 1 newtonin voima 1 metrin etäisyydellä, mitataan 1 jouleksi.
Jokainen esine, jolla on jonkin verran massaa, varastoi myös energiaa. Tämä on lepoenergian muodossa. Muita yleisiä energiamuotoja ovat potentiaalienergia, liike-energia, elastinen energia, kemiallinen energia, lämpöenergia ja säteilyenergia.
Mitä Valta on?
Teho voidaan määritellä mittana, kuinka nopeasti työ tehdään. Se on nopeus, jolla energiaa käytetään tai siirretään esineeseen muutoksen aikaansaamiseksi. Esimerkiksi tietty määrä tehoa käytetään voiman kohdistamiseen ovea työntäessä.
Kansainvälinen vakioyksikkö tehon mittaamiseen on wattia. Teho, joka tarvitaan kohdistamaan 1 joule energiaa 1 sekunnissa, vastaa 1 wattia. Kun tehoa käytetään enemmän, työ tehdään lyhyemmässä ajassa, kun taas vähemmän tehoa tarkoittaa, että aikaa on käytetty enemmän.
Tehon korrelaatio ajan kanssa voidaan ymmärtää niiden standardiyhtälöllä. Teho lasketaan jakamalla energia ajalla {Teho (P) = Energia (W) ÷ Aika}. Tehon määritelmällä ja yhtälöllä oli tärkeä käyttö höyrykoneen keksimisessä 70-luvun alussa Englannissa.
Skotlantilainen keksijä, kemisti ja koneenrakennus, James Watts, oli vastuussa voiman käsitteen keksimisestä. Hän teki tämän ottamalla käyttöön Watts-höyrykoneensa vuonna 1776, joka oli päivitys aiemmin käytettyyn Newcomen-höyrykoneeseen.
Tärkeimmät erot energian ja tehon välillä
- Energia on mitattavissa oleva ominaisuus, jota voidaan käyttää tai siirtää "muutoksen" aikaansaamiseksi, kun taas teho on nopeus, jolla tämä energia siirtyy.
- Kansainvälinen standardimittayksikkö energian mittaamiseksi on joulea, kun taas kansainvälinen tehonmittausyksikkö on wattia.
- Energia on merkitty symbolilla "W", kun taas teho on merkitty symbolilla "P".
- Energia lasketaan kertomalla teho ajalla, kun taas teho lasketaan jakamalla energia ajalla.
- Tietty määrä energiaa kohdistuu, kun voimaa käytetään kynän poimimiseen. Samaan aikaan nopeus, jolla tämä energia kohdistuu, viittaa tehoon.
- Energiaa voidaan varastoida, kun taas sähköä ei.
- Energiaa voidaan muuntaa, kun taas tehoa ei.
Johtopäätös
Energia ja voima ovat käsitteitä, jotka ovat ratkaisevia "työprosessin" kannalta. Niiden ero voidaan ymmärtää ja muistaa sillä tosiasialla, että energia on määrä, kun taas teho on nopeus. Lisäksi teho on nopeus, jolla energia luo muutoksen.
Toinen tapa kuvata näitä kahta on se, että teho on energiaa aikayksikköä kohti. Vaikka teho voidaan mitata watteina, energia mitataan watteina tunnissa. Fysiikan lisäksi molempia sanoja käytetään monissa eri yhteyksissä ja merkityksissä.
