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Énergie et puissance. Bien qu’ils sonnent comme la même chose, ils servent deux objectifs distincts. Il en va de même pour les unités qui les définissent: un joule et un watt. Qu’est-ce qui distingue réellement les deux, cependant?
Au-delà de la terminologie, quelle est la différence entre un joule et un watt ? Et que se passerait-il si vous mettiez les deux en tête-à-tête dans un match? La réponse n’est pas si tranchée. Pour comprendre les nuances entre un joule et un watt, nous devons d’abord faire une comparaison complète entre les deux.
Joule vs Watt : comparaison côte à côte
5 faits incontournables sur l’énergie et l’électricité
L’énergie et l’électricité couvrent un territoire similaire, mais sont finalement distinctes. Pensez-y comme ceci : l’énergie est définie comme la capacité de provoquer des changements, tandis que la puissance est définie par la vitesse à laquelle l’énergie se déplace. En moyenne aux États-Unis, une maison utilisera environ 11 000 kWh (ou kilowattheures) d’électricité en une seule année. À l’échelle mondiale, la consommation d’énergie continue d’augmenter de 1 à 2 % par an. L’électricité se déplace presque à la vitesse de la lumière, qui s’étend à plus de 186 000 miles par seconde. C’est plus de 670 millions de miles à l’heure. Le soleil envoie plus de 430 quintillions de joules d’énergie vers la Terre chaque heure. Par coïncidence, une seule heure d’énergie solaire pourrait alimenter la planète pendant toute l’année. 40 % de l’énergie mondiale est réservée à la production d’électricité. Cette électricité peut provenir de sources hydroélectriques, nucléaires ou solaires (et au-delà).
Joule vs Watt : Quelle est la différence ?
En examinant la comparaison côte à côte ci-dessus, il est évident qu’un joule et un watt sont assez différents. À quel point différent, cependant? Nous pouvons voir qu’ils utilisent des symboles différents, et il est clair qu’ils ont des équivalents différents, notamment en termes de puissance humaine.
Mais qu’est-ce qui distingue vraiment le joule et le watt ? Décomposons chaque unité SI ci-dessous, en examinant en profondeur les deux afin de mieux les distinguer.
Joule expliqué
Pour ceux qui n’ont pas d’expérience dans le domaine de l’électrotechnique , un joule et un watt sont faciles à confondre. Après tout, en regardant le tableau ci-dessus, un joule équivaut à 1 watt par seconde, tandis qu’un watt équivaut à 1 joule par seconde. Comment pourraient-ils ne pas être virtuellement identiques ?
Il s’avère cependant que le débat joule contre watt n’est pas si simple. En vérité, les deux sont utilisés pour mesurer deux choses complètement différentes. En termes simples, le but du joule est de mesurer la quantité de travail nécessaire à une force pour déplacer une masse dans la direction de la force appliquée.
Le soleil envoie plus de 430 quintillions de joules d’énergie vers la Terre chaque heure.
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Un joule peut également être utilisé pour évaluer la quantité d’énergie convertie en chaleur après qu’un courant électrique (ou ampère) est soumis à une résistance (ou ohm). Une formule simple pour calculer le nombre de joules exercés consiste à multiplier le travail nécessaire pour déplacer un coulomb (C) de charge électrique à travers un volt de pression électrique (ou différence de potentiel électrique).
En d’autres termes, le nombre de coulombs (C) multiplié par le nombre de volts (V) est égal au nombre de joules (J). Vous pouvez également calculer les joules en regardant combien de travail il faut pour produire un watt de puissance pendant une seconde.
Le joule tire son nom de James Prescott Joule. Connu surtout comme mathématicien et physicien anglais (mais aussi comme brasseur au noir), James Prescott Joule est devenu une légende du domaine pour son travail sur la chaleur, la friction et le lien que ces choses ont avec le travail mécanique.
Son travail est largement crédité d’avoir conduit à l’établissement de la première loi de la thermodynamique : l’énergie totale d’un système restera toujours constante, même si l’énergie change physiquement d’une forme à l’autre.
Le watt expliqué
Voici la différence fondamentale entre un joule et un watt : un joule est une unité d’énergie, alors qu’un watt est une unité de puissance. En d’autres termes, alors que le joule est utilisé pour mesurer la quantité de travail effectué, un watt est utilisé pour mesurer le taux de transfert d’énergie.
Selon le système international d’unités (SI), un watt équivaut non pas à un joule, mais à un joule par seconde (ou j/s). Cinq watts équivaut à cinq joules par seconde, une douzaine de watts équivaudrait à 12 joules par seconde, un kilowatt-ou 1 000 watts-équivaudrait à 1 000 joules par seconde, et la liste continue.
Le Le nom de cette unité de puissance particulière tire son nom d’un ingénieur, inventeur et chimiste écossais nommé James Watt. L’ingénieur électricien C. William Siemens a proposé Watt comme homonyme de l’unité en 1882, sélectionnant l’homme comme prochain physicien pour obtenir une unité portant son nom.
Laver une charge de la lessive utilisera entre 350 et 500 watts.
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(Auparavant, plusieurs autres physiciens de premier plan avaient vu leur nom de famille utilisé pour les unités.) Cela prendrait encore 16 ans pour que le nom de l’unité soit officiellement normalisé, mais quand le moment est finalement venu, il a été adopté avec enthousiasme.
En regardant les maths, c’est en fait assez simple. Un watt de puissance est généré lorsque la vitesse d’un objet est maintenue à un taux constant d’un mètre par seconde contre une force opposée constante maintenue à un newton. C’est pratiquement parlant.
Quand on le regarde dans le cadre de la physique, cependant, il peut être décomposé en une équation encore plus simple. Un ampère de courant électrique (c’est-à-dire un ampère ou 1 A) avec une pression électrique (ou une différence de potentiel électrique) d’un volt (ou 1 V) équivaut à un watt de travail électrique. En termes simples, un watt (W) correspond à la tension (V) multipliée par l’ampérage (A).
Joule vs Watt : exemples concrets
Maintenant, il ne suffit pas de simplement comprendre un joule et un watt sur le plan mathématique ou théorique. Mieux vaut les appréhender fermement en fonction de leurs implications et usages dans notre quotidien.
Où êtes-vous le plus susceptible de rencontrer un joule dans le monde réel ? Qu’en est-il d’un watt ? Et qu’est-ce que ces unités SI ont à voir avec nous, de toute façon ? Décomposons ci-dessous quelques exemples concrets de joule contre watt.
Exemples de joules
Il faut 60 joules d’électricité pour faire fonctionner une ampoule de 60 W pendant une minute. Pour augmenter la température d’un quart de cuillère à café d’eau de 0 degrés Celsius à 1 degré Celsius, cela prendrait un joule. Certains se réfèrent aux joules comme”Newton mètres”. Cela vient de la célèbre expérience de Sir Isaac Newton avec des pommes qui tombent. Soulever une pomme d’un mètre et laisser tomber une pomme d’un mètre libèrent chacun un joule d’énergie. Le corps humain au repos dégage 60 joules de chaleur par seconde. Quatre joules équivalent à un gramme de calories, environ. En d’autres termes, 100 grammes de calories équivalent à environ 418 joules.
Exemples de watts
Les watts peuvent être considérés comme l’équivalent électrique de la puissance. En d’autres termes, 10 chevaux équivaut à 7,45 kW (ou 7 450 watts). Selon la marque de votre machine à laver, laver une brassée de linge utilisera entre 350 et 500 watts. Cependant, le séchage de ceux qui se trouvent à proximité dans la sécheuse nécessitera entre 1 800 et 5 000 watts. Une ampoule de 100 W laissée allumée pendant deux heures nécessitera le même nombre de watts utilisé pour alimenter une ampoule de 40 W pendant cinq heures. Vingt ampoules de 50 watts laissées allumées pendant une heure utiliserait 1 000 watts, ou un kWh, de puissance. Un corps humain au repos n’exercera qu’environ 100 watts de puissance. Un sprint humain à pleine vitesse, en comparaison, générera plus de 2 kW (ou 2 000 watts) de puissance.
Joule vs Watt : Lequel vous convient le mieux ?
Ainsi, comme nous l’avons appris, un joule et un watt ont deux objectifs similaires mais finalement distincts. L’un est utilisé pour mesurer l’énergie, tandis que l’autre est utilisé pour mesurer la puissance. De plus, nous savons maintenant que l’énergie n’est que la puissance multipliée par le temps.
De même, la puissance est l’énergie divisée par le temps. Cela étant dit, quelle unité est la meilleure dans quel but ? D’après ce que nous savons, le joule est l’unité préférée pour mesurer l’énergie, tandis que le watt est l’unité préférée pour mesurer la puissance. En fin de compte, ils ont tous les deux besoin l’un de l’autre pour que les calculs fonctionnent.
Quelle est la différence entre un Joule et un Watt ? FAQ (Foire Aux Questions)
Comment calculez-vous la puissance ?
La puissance équivaut à l’énergie divisée par le temps. L’unité de puissance est le watt et l’unité d’énergie est le joule.
Comment calcule-t-on l’énergie ?
L’énergie est la puissance multipliée par le temps. L’unité d’énergie est le joule et l’unité de puissance est le watt. De plus, l’énergie électrique peut être écrite en kilowattheure ou kWh.
Qu’est-ce qu’un joule ?
Dans le système d’unités SI, un joule est le unité utilisée pour définir l’énergie ou le travail.
Qu’est-ce qu’un watt ?
Dans le système d’unités SI, un watt est l’unité utilisée pour définir la puissance.
Les watts et les joules sont-ils liés ?
Un watt équivaut à un joule par seconde, tandis qu’un joule équivaut à un watt par seconde. En d’autres termes, une ampoule de 100 W brûlerait 100 joules par seconde lorsqu’elle est allumée.