Conversor de joules para watts

P = E / t, em que E é a energia em joules e t é o tempo em segundos; ou, invertendo, E = P × t

E

A energia entregue, em joules. É uma quantidade, não uma taxa: uma bateria guarda energia, um tanque de água quente guarda energia, uma massa em movimento guarda energia cinética. Como é uma quantidade, ela não diz nada sobre a velocidade com que as coisas aconteceram — um quilowatt-hora é um quilowatt-hora tanto se foi consumido ao longo de uma hora quanto se foi despejado em um milissegundo, e a diferença entre esses dois casos é o assunto inteiro desta página (J)

t

O tempo ao longo do qual a energia foi entregue, em segundos. Ele é um dado obrigatório e não um complemento opcional, porque sem ele a pergunta não tem resposta nenhuma: energia dividida por um tempo não especificado não é um número grande nem um número pequeno, é indefinida. Informe em minutos ou em horas se foi assim que você mediu, e a página converte para segundos antes de dividir

P

A potência média em watts, que é a energia dividida pelo tempo. Média é a palavra decisiva: um aparelho que consome 1 kW constante e outro que não consome nada na metade do intervalo e 2 kW na outra metade têm a mesma média de 1 kW ao longo de todo o intervalo, e este cálculo não consegue distinguir os dois. Um watt é um joule por segundo, e é nessa definição que a página inteira se apoia. O terceiro resultado reescreve a mesma energia em quilowatt-hora — um quilowatt sustentado por uma hora, exatamente 3.600.000 joules —, que é a unidade em que medidores, tarifas e etiquetas de eletrodomésticos são escritos, e o jeito mais rápido de conferir um valor em joules contra a realidade: algo entre 0,1 e 2 kWh é a faixa em que cai um eletrodoméstico trabalhando por uma hora (W)

Use sempre que uma pergunta juntar uma quantidade de energia a uma duração, e principalmente quando esse par for justamente o que se quer saber — quantos watts é um quilowatt-hora, que potência média representa um pulso de 100 kJ, o que consome uma carga de 2 kWh ao longo de oito horas. É a página para transformar em taxa um valor de energia vindo de uma conta, de uma folha de dados de bateria ou de uma contagem de calorias, e para a conferência no sentido inverso: um aparelho especificado em watts, por um tempo conhecido, usa um número calculável de joules e de quilowatt-hora. Não é a página de custo de energia, que é este resultado multiplicado por uma tarifa.

1. Os padrões: 3,6 milhões de joules ao longo de uma hora

   1. Energia de 3.600.000 J, tempo de 3.600 s (uma hora)
   2. A potência é 3.600.000 / 3.600 = 1.000 W
   3. Em quilowatts, isso é 1.000 / 1.000 = 1 kW
   4. A energia é 3.600.000 / 3.600.000 = 1 kWh

   Esta é a linha que responde a quantos watts é um quilowatt-hora: 1.000, e só porque a hora foi especificada. Mude o campo de tempo para 1 segundo e a mesma energia dá 3,6 MW — um valor que soa absurdo para uma instalação residencial e está inteiramente correto para um banco de capacitores descarregando ou para um pulso. O fato de os dois números virem de energias idênticas é o ponto da página, e é por isso que o resultado em quilowatt-hora fica ao lado dos watts: é o único dos três que não depende do tempo que você informou.

2. Uma quilocaloria entregue em um minuto

   1. Energia de 4.184 J (uma quilocaloria termoquímica), tempo de 60 s
   2. A potência é 4.184 / 60 = 69,733 W
   3. Em quilowatts, isso é 0,069733 kW
   4. A energia é 4.184 / 3.600.000 = 0,001162 kWh, que arredonda para 0,001

   Uma caloria de alimento são 4.184 joules, e o corpo humano gasta mais ou menos isso em um minuto em repouso — então os 69,7 W aqui não são coincidência, são a taxa metabólica, e equivalem mais ou menos a uma lâmpada incandescente antiga. Vale ver como o valor em quilowatt-hora é pequeno: uma quilocaloria são 0,00116 kWh, então um dia de comida a 2.000 kcal é cerca de 2,3 kWh de energia química, que é mais ou menos o que um aquecedor elétrico pequeno consome em uma hora.

3. Os 20 watts-hora de uma bateria de notebook em um minuto

   1. Energia de 72.000 J (= 20 Wh), tempo de 60 s
   2. A potência é 72.000 / 60 = 1.200 W
   3. Em quilowatts, isso é 1,2 kW
   4. A energia é 72.000 / 3.600.000 = 0,02 kWh, que são exatamente os 20 Wh da etiqueta da bateria

   O ponto aqui é a distância entre quanta energia está guardada e com que pressa ela é solicitada: 20 Wh entregues em 60 segundos são 1.200 W, sessenta vezes os 20 W que a mesma bateria entregaria distribuídos ao longo de uma hora. O terceiro resultado é a conferência no sentido oposto, e é o único dos três que o campo de tempo não consegue alterar: 0,02 kWh são exatamente os 20 Wh impressos na etiqueta.

4. A mesma energia distribuída ao longo de um dia inteiro

   1. Energia de 3.600.000 J, tempo de 86.400 s (24 horas)
   2. A potência é 3.600.000 / 86.400 = 41,667 W
   3. Em quilowatts, isso é 0,041667 kW
   4. A energia continua 1 kWh

   O mesmo valor em joules do primeiro exemplo, o mesmo valor em quilowatt-hora e uma potência mais de vinte vezes menor. Este é um fio contínuo de cerca de 42 W — um roteador, um consumo em espera, uma pequena bomba de circulação —, e é no que dá um quilowatt-hora por dia. A comparação é a parte útil: um aparelho que consome 1.000 W por uma hora e outro que consome 41,667 W por um dia usam energia idêntica, e os dois aparecem na conta como o mesmo quilowatt-hora.

Esta é uma potência média, não uma instantânea. Todo aparelho que comuta, pulsa ou varia o consumo é representado aqui por um único número igual à energia total dividida pelo tempo total, o que é a resposta certa para uma conta de luz e a errada para dimensionar um fusível: uma média de 100 W que chega em rajadas de 1 ms consome 100 kW durante cada rajada. A energia é tratada como entregue de forma constante ao longo de todo o intervalo, então partidas, desligamentos e períodos ociosos entram todos na média sem serem modelados. Perdas por calor não estão incluídas — a energia que entra é a energia usada, não a que saiu como trabalho útil —, então um rendimento precisa ser aplicado ao resultado, e não aos dados de entrada.

Quantos watts é um quilowatt-hora?

Três mil e seiscentos se ele for entregue ao longo de uma hora, e a pergunta não tem resposta antes que um tempo seja informado — é exatamente por isso que esta página tem um campo de tempo em vez de um valor presumido. Um quilowatt-hora são 3.600.000 joules, então usado em uma hora ele dá 1.000 W, usado em um segundo dá 3,6 MW e usado ao longo de um dia inteiro dá 41,667 W. O quilowatt-hora é uma quantidade de energia e o watt é uma taxa, então a mesma energia produz todas essas potências conforme o intervalo.

O que é um joule por segundo?

Um joule por segundo é um watt — essa é a definição do watt, e é por isso que dividir energia por tempo é toda a aritmética desta página. É também por isso que a unidade tem nome de taxa: uma lâmpada de 60 W usa 60 joules a cada segundo, então uma hora dela são 60 × 3.600 = 216.000 J, ou 0,06 kWh. Qualquer conversão entre uma unidade de energia e uma unidade de potência passa por um tempo exatamente por esse motivo.

Como calculo o custo de manter um aparelho ligado?

Divida a energia em joules por 3.600.000 para obter quilowatt-hora e multiplique pela tarifa por quilowatt-hora. O terceiro resultado desta página faz a primeira parte: um aquecedor de 2.000 W deixado ligado por três horas são 6.000 Wh, ou seja, 6 kWh, e com uma tarifa típica perto de 0,20 por kWh isso dá cerca de 1,20 na moeda que você usar. A página para deliberadamente antes do preço, porque a tarifa é um número local e que muda, e a aritmética que importa é a da energia.

Por que a mesma energia dá potências diferentes?

Porque o watt mede a velocidade com que a energia é gasta, não quanta energia existe. Os exemplos desta página dividem todos um valor fixo em joules por tempos diferentes: 3,6 MJ em 3.600 segundos são 1.000 W, em 86.400 segundos são 41,667 W e em 1 segundo são 3,6 MW. Imagine a mesma quantidade de água passando por um cano estreito ao longo de um dia, ou por um cano largo em um segundo — o volume é idêntico, a vazão não.

Posso informar o tempo em horas em vez de segundos?

Pode, e a página converte antes de dividir, então a aritmética sai igual dos dois jeitos. O campo de tempo aceita segundos, minutos e horas, e o que importa é apenas a duração, não a unidade em que ela foi medida. Um cuidado: o cálculo interno é feito em segundos, então um tempo informado como 1 hora vale 3.600 — se você estiver conferindo a conta à mão, lembre que os resultados estão em watts e quilowatts, não em watts-hora.

Isso é a mesma coisa que converter watts em joules?

É a mesma equação lida no sentido contrário. Potência é energia dividida por tempo, então energia é potência multiplicada por tempo; esta página recebe energia e tempo e devolve potência, e a conversão inversa recebe potência e tempo e devolve energia. Nos dois sentidos o tempo é uma terceira grandeza obrigatória, e é por isso que nem uma unidade de energia nem uma unidade de potência podem ser convertidas uma na outra por um fator isolado — um watt é um joule por segundo, e esse por segundo tem de vir de algum lugar.

• Sistema Internacional de Unidades (SI) — INMETRO
• Watt — the definition as a rate of energy transfer, and its relation to the joule, the kilowatt-hour and the horsepower — Wikipedia
• Estimating Appliance and Home Electronic Energy Use — working from a rated wattage and hours of use to the kilowatt-hours a meter will charge for — U.S. Department of Energy
• Potência elétrica: o que é, fórmula, cálculo — Brasil Escola