La potencia es la rapidez con la que se transforma o transmite la energía. Para hacer una analogía: si la energía es como el dinero, la potencia es un sueldo o salario (por ejemplo, 18 dólares/hora o 50.000 dólares/año), o la tasa de uso (por ejemplo, gastar 20 dólares/hora en el alquiler de una canoa o 1500 dólares/mes en el alquiler).
La potencia puede expresarse en muchas unidades diferentes, todas las cuales pueden expresarse como una unidad de energía dividida por una unidad de tiempo. La unidad más común es el vatio (W), que se define como 1 julio (J) de energía por segundo. Una bombilla de 40 W, por tanto, utiliza 40 J de energía eléctrica cada segundo para mantenerse encendida. La potencia media del cuerpo humano durante un ejercicio moderado es de unos 100 W.
En la mayoría de los motores y centrales eléctricas hay dos potencias diferentes. La velocidad a la que la energía llega al sistema desde el combustible es la potencia térmica. La cantidad de energía que produce el motor es la potencia mecánica. En el caso de una central eléctrica, esta salida es la electricidad, por lo que se mide en megavatios eléctricos (MWe), a diferencia de la potencia de entrada, que se mide en megavatios térmicos (MWt).
Energía y potencia
La relación entre la potencia, la energía y el tiempo puede describirse mediante la siguiente ecuación:
- P es la potencia media de salida, medida en vatios (W)
- ΔEsys es el cambio neto de energía del sistema en julios (J) – también conocido como trabajo.
- T es la duración – cuánto tiempo dura el uso de la energía – medido en segundos (s)
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- Energía primaria
- Tecnología de conversión de la energía
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Dado que la potencia es una tasa de uso de energía (energía dividida por un intervalo de tiempo), multiplicando una unidad de potencia por una unidad de tiempo se obtendrá una cantidad de energía. Un ejemplo de ello es la unidad de energía kilovatio-hora (kWh). Un kilovatio equivale a 1000 vatios, por lo que 1 kWh representa la cantidad de transferencia de energía que se produce durante una hora a partir de una potencia de 1000 vatios (es decir, julios por segundo). Por lo tanto, 1 kWh equivale a 3.600.000 julios de transferencia de energía (trabajo).
Una mayor potencia puede realizar una tarea con un requisito de energía determinado en un tiempo más corto. Por ejemplo, levantar un bloque de 15 kg a 2 metros de altura. Esta tarea requiere aproximadamente 300 J de entrada de energía (trabajo). Un sistema de motor y polea con una potencia de 5 W podría realizar esta tarea en un minuto. Sin embargo, un motor más potente con una potencia de 100 W podría elevar la caja a la misma altura en sólo tres segundos. Pero al final, ambos motores habrán realizado la misma cantidad de trabajo (transferencia de energía) al levantar la caja.
| Potencia de salida | tiempo | Transferencia total de energía |
|---|---|---|
| 5 W | 60 s | 300 J |
| 100W | 3 s | 300 J |
Conversión de unidades de potencia
Por favor, vea a continuación la conversión entre varias unidades para la potencia:
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