Kalkulator Joule ke Watt

P = E / t, dengan E energi dalam joule dan t waktu dalam detik; setara dengan E = P × t

E

Energi yang dipakai, dalam joule. Ini besaran, bukan laju: baterai menyimpannya, panci air panas menyimpannya, benda yang bergerak menyimpannya sebagai energi kinetik. Karena ia besaran, ia tidak mengatakan apa pun tentang seberapa cepat sesuatu terjadi — satu kilowatt-jam tetap satu kilowatt-jam, entah diambil sepanjang satu jam atau dibuang dalam satu milidetik, dan selisih antara kedua hal itu justru seluruh isi halaman ini (J)

t

Selang waktu energi itu dipakai, dalam detik. Ini isian wajib, bukan pelengkap: tanpa waktu, pertanyaannya tidak punya jawaban sama sekali — energi dibagi waktu yang tidak disebut bukan bilangan besar atau kecil, melainkan tak terdefinisi. Isi dalam menit atau jam kalau itu yang Anda ukur, halaman ini menyetarakan satuannya ke detik sebelum membagi

P

Daya rata-rata dalam watt, yaitu energi dibagi waktu. Kata "rata-rata" itulah yang penting: alat yang menarik 1 kW tetap dan alat yang tidak menarik apa-apa selama setengah selang lalu menarik 2 kW selama setengah sisanya sama-sama berdaya rata-rata 1 kW, dan hitungan ini tidak bisa membedakan keduanya. Satu watt adalah satu joule per detik, dan itulah definisi yang menopang seluruh halaman ini. Keluaran ketiga menyatakan ulang energi yang sama dalam kilowatt-jam — satu kilowatt yang bertahan satu jam, tepatnya 3.600.000 joule — satuan yang dipakai pada meteran, tagihan, dan label peralatan, sekaligus cara tercepat menguji angka joule terhadap kenyataan: peralatan rumah tangga yang bekerja sekitar satu jam biasanya jatuh di antara 0,1 dan 2 kWh (W)

Pakai halaman ini setiap kali pertanyaannya memasangkan sejumlah energi dengan sebuah durasi, terutama kalau pasangan itulah yang sedang ditanyakan — berapa watt satu kilowatt-jam, berapa daya rata-rata dari ledakan 100 kJ, berapa yang ditarik pengisian 2 kWh selama delapan jam. Inilah halaman untuk mengubah angka energi dari tagihan listrik, lembar data baterai, atau hitungan kalori menjadi laju, dan untuk pemeriksaan sebaliknya: alat yang berperingkat watt, selama waktu yang diketahui, memakai joule dan kilowatt-jam yang bisa dihitung. Ini bukan halaman biaya listrik — biaya adalah hasil di sini dikalikan tarif per kWh.

1. Nilai bawaan: 3,6 juta joule selama satu jam

   1. Energi 3.600.000 J, waktu 3.600 detik (satu jam).
   2. Daya: 3.600.000 / 3.600 = 1.000 W.
   3. Dalam kilowatt: 1.000 / 1.000 = 1 kW.
   4. Energinya: 3.600.000 / 3.600.000 = 1 kWh.

   Baris inilah yang menjawab "1 kWh berapa watt": 1.000, dan hanya karena jamnya disebut. Ganti kolom waktunya menjadi 1 detik dan energi yang sama memberi 3,6 MW — angka yang terdengar mustahil untuk sambungan rumah tangga dan sepenuhnya benar untuk bank kapasitor yang dilepas atau sebuah pulsa. Kedua angka itu berasal dari energi yang identik, dan itulah inti halaman ini: keluaran kWh di sini adalah satu-satunya dari ketiganya yang tidak bergantung pada waktu yang Anda isi.

2. Satu kilokalori yang dilepas dalam satu menit

   1. Energi 4.184 J (satu kilokalori termokimia), waktu 60 detik.
   2. Daya: 4.184 / 60 = 69,733 W.
   3. Dalam kilowatt: 0,069733 kW.
   4. Energinya: 4.184 / 3.600.000 = 0,001162 kWh, dibulatkan menjadi 0,001.

   Satu kalori makanan adalah 4.184 joule, dan tubuh manusia menghabiskan sekitar itu dalam satu menit saat beristirahat — jadi 69,7 W di sini bukan kebetulan, itu laju metabolisme, dan besarnya kurang lebih sama dengan sebuah lampu pijar lama. Perhatikan betapa kecilnya angka kWh-nya: satu kilokalori hanya 0,00116 kWh, sehingga makanan sehari sebanyak 2.000 kkal setara sekitar 2,3 kWh energi kimia, kira-kira sebanyak yang dipakai pemanas listrik kecil dalam satu jam.

3. Baterai laptop 20 watt-jam yang terkuras dalam satu menit

   1. Energi 72.000 J (= 20 Wh), waktu 60 detik.
   2. Daya: 72.000 / 60 = 1.200 W.
   3. Dalam kilowatt: 1,2 kW.
   4. Energinya: 72.000 / 3.600.000 = 0,02 kWh, yaitu 20 Wh yang tertulis di peringkat baterainya.

   Yang ingin ditunjukkan di sini adalah jarak antara berapa banyak energi yang tersimpan dan seberapa cepat ia diminta keluar: 20 Wh yang dilepas dalam 60 detik berarti 1.200 W, enam puluh kali lipat dari 20 W yang akan diberi baterai yang sama jika dibagi sepanjang satu jam. Keluaran ketiga adalah pemeriksaan dari arah sebaliknya, dan ia satu-satunya dari ketiganya yang tidak bisa disentuh kolom waktu: 0,02 kWh tepat sama dengan 20 Wh yang tercetak di label.

4. Energi yang sama dibagi sepanjang satu hari penuh

   1. Energi 3.600.000 J, waktu 86.400 detik (24 jam).
   2. Daya: 3.600.000 / 86.400 = 41,667 W.
   3. Dalam kilowatt: 0,041667 kW.
   4. Energinya tetap 1 kWh.

   Angka joule yang sama dengan contoh pertama, angka kWh yang sama, tetapi dayanya lebih dari dua puluh kali lebih kecil. Ini aliran kecil yang terus-menerus sekitar 42 W — sebuah router, beban siaga, pompa sirkulasi kecil — dan itulah bentuk satu kilowatt-jam per hari. Perbandingannya yang berguna: alat yang menarik 1.000 W selama satu jam dan alat yang menarik 41,667 W selama sehari memakai energi yang identik, dan keduanya muncul di tagihan PLN sebagai kWh yang sama.

Ini daya rata-rata, bukan daya sesaat. Setiap alat yang menyala-mati, berdenyut, atau berubah-ubah bebannya diwakili di sini oleh satu angka, yaitu energi total dibagi waktu total; angka itu benar untuk menghitung tagihan dan salah untuk memilih MCB: rata-rata 100 W yang datang dalam ledakan 1 milidetik berarti 100 kW pada setiap ledakan. Energi diperlakukan sebagai terkirim merata sepanjang seluruh selang, jadi waktu naik, waktu dingin, dan masa menganggur semuanya dirata-ratakan tanpa dimodelkan. Rugi panas tidak dihitung — energi yang masuk dianggap energi yang terpakai, bukan energi yang keluar sebagai kerja berguna — sehingga angka efisiensi harus dikenakan pada hasilnya, bukan pada isiannya. Halaman ini juga tidak meminta tegangan, sehingga tidak bisa dan tidak berusaha memberitahu apakah arus yang mengalir masih sanggup ditanggung sirkuit rumah Anda.

Satu kWh berapa watt?

Tiga ribu enam ratus jika habisnya dalam satu jam, dan pertanyaan itu belum punya jawaban sebelum waktunya disebut — itulah alasan halaman ini meminta waktu sebagai isian wajib, bukan menganggapnya satu jam. Satu kilowatt-jam adalah 3.600.000 joule, jadi jika dipakai dalam satu jam ia 1.000 W, dalam satu detik 3,6 MW, dan sepanjang satu hari 41,667 W. Kilowatt-jam adalah jumlah energi dan watt adalah lajunya, sehingga energi yang sama memberi semua daya itu bergantung pada selang waktunya.

Apa itu joule per detik?

Satu joule per detik adalah satu watt — itulah definisi watt, dan itulah sebabnya membagi energi dengan waktu adalah seluruh aritmetika di halaman ini. Karena alasan yang sama satuannya dinamai menurut laju: lampu 60 W memakai 60 joule setiap detik, sehingga satu jam pemakaiannya adalah 60 × 3.600 = 216.000 J, atau 0,06 kWh. Konversi antara satuan energi dan satuan daya selalu melewati sebuah waktu.

Bagaimana menghitung biaya listrik sebuah alat?

Bagi energinya dalam joule dengan 3.600.000 untuk mendapat kWh, lalu kalikan dengan tarif per kWh golongan Anda. Keluaran ketiga di halaman ini mengerjakan langkah pertamanya: pemanas 2.000 W yang menyala tiga jam berarti 6.000 Wh atau 6 kWh, dan pada tarif rumah tangga golongan R-1 sekitar 1.500 per kWh itu berarti sekitar 9.000. Halaman ini sengaja berhenti sebelum harganya, karena tarif adalah angka lokal yang berubah-ubah dan aritmetika yang penting di sini adalah energinya.

Mengapa energi yang sama memberi watt yang berbeda?

Karena watt mengukur seberapa cepat energi dihabiskan, bukan berapa banyak energinya. Keempat contoh di halaman ini membagi angka joule yang tetap dengan waktu yang berbeda-beda: 3,6 MJ selama 3.600 detik adalah 1.000 W, selama 86.400 detik 41,667 W, dan selama 1 detik 3,6 MW. Bayangkan jumlah air yang sama dituang melalui pipa sempit sepanjang hari, atau melalui pipa lebar dalam satu detik — volumenya identik, laju alirannya tidak.

Bisakah waktunya saya isi dalam jam, bukan detik?

Bisa, dan halaman ini menyetarakan satuannya lebih dulu sebelum membagi, jadi hasilnya sama saja. Kolom waktu menerima detik, menit, dan jam; yang penting hanya durasinya, bukan satuan yang Anda pakai saat mengukurnya. Satu catatan: perhitungan di dalamnya berjalan dalam detik, jadi waktu yang diisi sebagai 1 jam berarti 3.600 — kalau Anda memeriksa hitungannya dengan tangan, ingat bahwa keluarannya dalam watt dan kilowatt, bukan watt-jam.

Apakah ini sama dengan mengubah watt ke joule?

Ini persamaan yang sama jika dibaca dari arah sebaliknya. Daya adalah energi dibagi waktu, jadi energi adalah daya dikali waktu; halaman ini menerima energi dan waktu lalu mengembalikan daya, sedangkan konversi sebaliknya menerima daya dan waktu lalu mengembalikan energi. Pada keduanya waktu tetap besaran ketiga yang wajib, dan itulah sebabnya satuan energi tidak bisa diubah ke satuan daya hanya dengan sebuah faktor — satu watt adalah satu joule per detik, dan kata "per detik" itu harus datang dari suatu tempat.

• NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI), §4 — the watt as one joule per second, and the kilowatt-hour as 3.6 megajoules — NIST
• Watt — the definition as a rate of energy transfer, and its relation to the joule, the kilowatt-hour and the horsepower — Wikipedia
• Measuring electricity — how a rated wattage and hours of use become the kilowatt-hours a meter charges for, and how average power differs from peak — U.S. Energy Information Administration