能量、功率与效率

三个问题，三个概念

概念	回答的问题	常用单位
能量	总共有多少，或总共做了多少功？	J、kWh
功率	能量转换得有多快？	W、kW、MW
效率	输入中有多少成为我们需要的输出？	% 或 0–1

能量与功率

功率是能量随时间的变化率：

P = E / t

因此，一台持续运行 2 小时的 1 kW 设备，消耗能量为：

E = P × t = 1 kW × 2 h = 2 kWh

kW 与 kWh 不能互换

kW 是功率，kWh 是能量。这就像“车速”与“行驶距离”：它们相关，但不是同一个量。

效率与损失

η = E_useful / E_input

当效率小于 100% 时，差额并非能量凭空消失，而是转化为当前目的不需要的形式，例如热、声或摩擦损耗。

能量转换演示

有效输出 = 输入 × 效率

输入功率

1,200 W

系统效率

75%

☀1,200 W一次输入

◈75%转换系统

⌂900 W有效输出

其他形式的输出（损失）300 W

输入1,200 W，效率75%，有效输出900 W，其他形式的输出300 W。

阅读数据时的检查项

1. 单位是功率还是能量？
2. 时间范围是瞬时、小时、月度还是年度？
3. 效率的系统边界包含哪些环节？
4. 是额定值、峰值、平均值还是实测值？

来源与修订

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