Moc odzysku nie jest kolejnym poborem

Rozwiązanie

Ustalamy znak względem urządzenia

Dodatnie 20 W przez 6 s oznacza 120 J pobranych przez urządzenie. Ujemne −10 W przez 2 s daje −20 J w bilansie, czyli 20 J oddanych. Na wykresie drugi prostokąt leży poniżej osi zerowej.

Bilans i suma modułów

Przekaz netto 120−20=100 J jest dodatni. Suma 120+20=140 J opisuje całkowitą ilość energii wymienionej w obu kierunkach, a nie zmianę od tej wymiany. Jednostka W·s to J.

Wynik

Energia pobrana wynosi 120 J, oddana 20 J, a przekaz netto 100 J. Na wykresie pierwszy prostokąt leży nad osią, drugi pod nią. Suma 140 J jest sumą modułów wymiany, nie bilansem. Bez informacji o stanie urządzenia nie nazywamy całych 100 J ani stratą, ani przyrostem jednej wybranej postaci energii.

Czego nie określa wykres?

Nie wiemy, czy energia została zmagazynowana chemicznie, mechanicznie, czy zamieniona w ciepło. Wykres opisuje transfer przez wybraną granicę układu. Bez dalszych danych nie nazywamy całych 100 J „stratami”.

Wariant: średnia moc netto przez 8 s wynosi 12,5 W. Gdyby opisywać transfer z perspektywy otoczenia, wszystkie znaki odwróciłyby się, lecz wartości pobrane i oddane między stronami byłyby zgodne. Konsekwentna definicja znaku jest ważniejsza niż to, którą stronę wybierzemy.

Powiązana teoria

Praca odczytana z pola wykresu: siła i moc ze znakiem

Dalsza lektura

Materiał referencyjny