In fisica la potenza viene solitamente misurata in watt mentre l'energia in wattora. Si tratta di due concetti legati tra loro… ma cosa cambia esattamente tra l'uno e l'altro? In questo articolo faremo chiarezza sull'uso di questi due termini, andando anche a capire quale dei due dipende dal tempo.
Potenza ed energia
La potenza è una caratteristica di ogni apparecchio, corrisponde all’energia che consuma ogni secondo quando è in funzionamento. Il suo valore, dunque, non dipende dal tempo di utilizzo. Ogni elettrodomestico non funziona sempre a massima potenza. Un frigorifero, ad esempio, consuma una determinata potenza quando resta chiuso, per mantenere la temperatura interna costante. Quando lo si apre, necessita di una potenza maggiore per raffreddare, poiché si accende la luce interna e la temperatura dell’aria presente nel frigorifero aumenta. L’energia prelevata dalla rete elettrica, invece, dipende dal tempo di utilizzo dei nostri elettrodomestici e dal tipo di utilizzo che se ne fa.
Legame fra potenza ed energia
Potenza ed energia sono legate dal tempo di utilizzo in questo modo: Energia = Potenza * Tempo. Possiamo paragonare i concetti di potenza ed energia a quelli di velocità e distanza percorsa: così come velocità è la distanza percorsa in un intervallo di tempo, anche la potenza è la quantità di energia utilizzata al secondo. Moltiplicando queste grandezze per il tempo otteniamo, rispettivamente, energia consumata e distanza percorsa.
Joule, watt e wattora
L’energia si misura in joule (J), ovvero kg · m2/s2. La potenza si misura in watt (W), ovvero kg · m2/s3. Per poter passare da W a J, e viceversa, si deve esprimere il tempo di utilizzo in secondi. Per agevolare il calcolo nei bilanci energetici dove si parla di spesso di ore, giorni e mesi, si è introdotta una seconda unità di misura di energia. A differenza dei watt, infatti, il wattora (Wh) corrisponde all’utilizzo di un watt per un’ora, cioè 3600 J, e permette di descrivere facilmente grandi quantità di energia. Per passare da watt a wattora è sufficiente moltiplicare i watt per il tempo di utilizzo espresso in ore: Wh = W · t(ore).
Watt termico e watt elettrico
A volte si può sentire parlare anche di watt termico e watt elettrico, in base al tipo di centrale e alla forma di energia prodotta. Una centrale termica che produce calore ha una potenza nominale d’impianto misurata in watt termici. Se il calore viene poi convertito in energia elettrica grazie ad un alternatore, si passa dai watt termici ai watt elettrici. Questa conversione purtroppo non avviene senza perdita di energia. Si deve introdurre un parametro, il rendimento di conversione del calore in energia elettrica, che tipicamente è attorno al 30-50%. Questo significa che in questo tipo di trasformazione si può perdere fino al 70% di energia.
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