Vatio

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Vatio
Estándar Unidades derivadas del Sistema Internacional
Magnitud Potencia
Símbolo W
Nombrada en honor de James Watt
Equivalencias
Unidades básicas del SI 1 W = kg m2/s3
Unidades derivadas del SI 1 W = VA = J/s
Unidades de Planck 1 W = 2,75610 × 10-53 Pp
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El vatio[1] o watt[2] es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es W.

Es el equivalente a 1 julio por segundo (1 J/s) y es una de las unidades derivadas. Expresado en unidades utilizadas en electricidad, un vatio es la potencia eléctrica producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 voltiamperio).

La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en vatios, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW) que equivale a 1000 vatios. Un kW equivale a 1,35984 caballos de vapor.

Definición[editar]

Las ecuaciones que relacionan dimensionalmente el vatio con las Unidades básicas del Sistema Internacional son:

\mathrm{W = \frac{J}{s} = \frac{N\cdot m}{s} = \frac{kg\cdot m^2}{s^3}}
\mathrm{W = {V\cdot A} = A^2\Omega = \frac{kg\cdot m^2}{s^3}}

Origen y adopción como una unidad del Sistema Internacional de Unidades[editar]

El término «vatio» es la castellanización de watt, unidad que recibe su nombre de James Watt por sus contribuciones al desarrollo de la máquina de vapor, y fue adoptado por el Segundo Congreso de la Asociación Británica por el Avance de la Ciencia en 1889 y por la undécima Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960 como la unidad de potencia incorporada en el Sistema Internacional de Unidades.

Múltiplos del Sistema Internacional[editar]

A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.


Múltiplos del Sistema Internacional para vatio (W)
Submúltiplos Múltiplos
Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre
10−1 W dW decivatio 101 W daW decavatio
10−2 W cW centivatio 102 W hW hectovatio
10−3 W mW milivatio 103 W kW kilovatio
10−6 W µW microvatio 106 W MW megavatio
10−9 W nW nanovatio 109 W GW gigavatio
10−12 W pW picovatio 1012 W TW teravatio
10−15 W fW femtovatio 1015 W PW petavatio
10−18 W aW attovatio 1018 W EW exavatio
10−21 W zW zeptovatio 1021 W ZW zettavatio
10−24 W yW yoctovatio 1024 W YW yottavatio
Prefijos comunes de unidades están en negrita.

Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a James Watt. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (W), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (vatio), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.

Basado en The International System of Units, sección 5.2.


Esta sección muestra ejemplos de la potencia en vatios producidos por diversas fuentes de energía. Se agrupan en órdenes de magnitud, y cada sección cubre tres órdenes de magnitud, o un factor de mil.

Attovatio[editar]

Los attovatios se utilizan para describir la sensibilidad de fototransistores de infrarrojos y bolómetros.

Femtovatio[editar]

El femtovatio es igual a un cuatrillón (10−15) de un vatio. Potencias tecnológicamente importantes que se miden en femtovatios se encuentran típicamente en la referencia(s) para receptores de radio y de radar.

Picovatio[editar]

El picovatio es igual a la trillonésima (10−12) de un vatio. Potencias tecnológicamente importantes que se miden en picovatios se utilizan normalmente en referencia a la radio y de radar receptores, acústica y en la ciencia de la radioastronomía.

Nanovatio[editar]

Un nanovatio es equivalente a una billonésima parte de vatio. Para una estrella aislada de magnitud +3.5, un metro cuadrado de superficie recibe un nanowatt de potencia en forma de radiación.

Microvatios[editar]

Un microvatios es equivalente a una millonésima parte de un vatio. Ejemplos de transmisión de energía en este orden son las comunicaciones por fibra óptica que dan potencias en torno a los microvatios-miliwatts en la mayor parte de los casos.[3]

Milivatio[editar]

Un milivatio es equivalente a una milésima de vatio. Un puntero láser típico puede dar lugar a haces de luz de 5 miliwatts de potencia de salida. Otros ejemplos de consumo o generación de la orden de miliwatts son las transmisiones por fibra óptica ya mencionadas en el anterior apartado, algunos tipos de LEDs o experimentos en micromotores de combustión interna.[4]

Vatio[editar]

Es el consumo típico necesario para la emisión-recepción de comunicaciones con teléfonos móviles.

Kilovatio[editar]

El kilovatio (símbolo kW), igual a mil vatios, se usa habitualmente para expresar la potencia de motores, y la potencia de herramientas y máquinas. Un kilovatio es equivalente a 1,341022 caballos de fuerza, o 1,35984 caballos de vapor.

Megavatio[editar]

El megavatio (símbolo MW) es igual a un millón (106) de vatios.

Muchas cosas pueden tener la transferencia o consumo de energía en esta escala; algunos de esos eventos incluyen: rayos, centrales eléctricas, grandes motores eléctricos, buques de guerra (como los portaaviones y los submarinos) y alguno de los equipamientos científicos (como grandes láseres).

Gigavatio[editar]

Un gigavatio es una unidad de potencia equivalente a mil millones de vatios. Esta unidad suele utilizarse en grandes plantas generadoras de electricidad o en las redes eléctricas. La generación de energía en la Presa Hoover puede ser un buen ejemplo, disponiendo de 2,08 GW de potencia instalada.

Teravatio[editar]

Un teravatio es una unidad de potencia equivalente a un billón de vatios. La potencia total usada por los humanos a nivel mundial (alrededor de 16 TW en 2006) se mide normalmente en el orden de estas unidades. Los láseres más potentes desde mediados de los 60 hasta la mitad de los 90 daba una salida de potencia del orden de teravatios, sólo durante unos nanosegundos. El pico de potencia de transmisión de energía a los rayos puede llegar a ser de un terawatt, aunque esta potencia es transmitida sólo durante un corto período de tiempo.

Petavatio[editar]

Un petavatio es una unidad de potencia equivalente a mil billones de vatios. Esta potencia puede producirse en los grandes láseres en escalas de tiempo del orden de femtosegundos (10-15 s). Basándose en la media de radiación solar de 1,366 kW/m² la potencia total de la radiación incidente en la atmósfera terrestre es estimada de 174 PW, potencia que se traduce directamente en energía eólica y de las corrientes marinas que también se sitúan en este orden.[5]

Confusión entre vatio y vatio-hora[editar]

En el habla vulgar, los conceptos de «potencia» y «energía» (trabajo) se confunden con demasiada frecuencia. Se puede decir que la potencia es el ritmo al que se usa (o genera) la energía o se realiza trabajo. Un vatio es un julio por segundo. Por ejemplo, si una lámpara de 100 vatios está encendida durante una hora, la energía consumida es de 100 vatios-hora (W·h) o 0,1 kilovatio-hora (kW·h) o (60 × 60 × 100) 360.000 julios (J).

La capacidad o potencia de una central energética se mide en vatios, pero la energía generada anualmente se medirá en vatios-hora (W·h), kilovatios-hora (kW·h), megavatios-hora (MW·h), gigavatios-año (GW·año), ... según convenga.

Vatio pico[editar]

El vatio pico (Wp por su abreviatura en inglés) es una medida de la potencia nominal de un dispositivo de energía solar fotovoltaica en condiciones de iluminación de laboratorio. Se utilizan también unidades relacionadas como el kilovatio pico (kWp) y megavatio pico, aunque el contexto de las instalaciones domésticas el kWp es la unidad de medida más común.

Vatios eléctricos y térmicos[editar]

En la industria de la energía eléctrica, el Megavatio eléctrico (abreviado: MWe[6] o MWe[7] ) es un término que se refiere a la potencia eléctrica, mientras que megavatio térmico[8] (abreviado: MWt, MWth, MWt o MWth) se refiere a la producción de potencia térmica. Algunas veces otros prefijos del SI son usados, por ejemplo: gigavatio eléctrico (GWe).[9]

Esta diferencia se establece para ser más claros a la hora de establecer las capacidades y conocer la eficiencia de las instalaciones. Por ejemplo, la Central nuclear Embalse en Argentina usa un reactor nuclear para generar 2109 MWt de calor, el que se usa para producir vapor y mover una turbina que genera 648 MWe de electricidad. La diferencia corresponde al calor que no puede ser transformado a potencia eléctrica.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. «vatio», Diccionario de la lengua española (22.ª edición), Real Academia Española, 2001, http://lema.rae.es/drae/srv/search?key=vatio, consultado el 21 de marzo de 2015 .
  2. «watt», Diccionario de la lengua española (22.ª edición), Real Academia Española, 2001, http://lema.rae.es/drae/srv/search?key=watt, consultado el 21 de marzo de 2015 .
  3. www.thefoa.org The Fiber Optic Association - Reference Guide for Fiber Optics (en inglés)
  4. www.ilot.edu.pl Experimental study of compression and combustion processes in a very small enginet (en inglés)
  5. www.pmodwrc.ch Construction of a Composite Total Solar Irradiance (TSI) Time Series from 1978 to present (en inglés)
  6. Cleveland, C. J. (2007). «Watt». Encyclopedia of Earth. 
  7. «How Many? A Dictionary of Units of Measurement». 
  8. «Solar Energy Grew at a Record Pace in 2008 (excerpt from EERE Network News - U.S. Department of Energy)». 25 de marzo de 2009. 
  9. El 'megawatt eléctrico' y el 'megawatt térmico' no son unidades SI, Thompson and Taylor 2008, Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication SP811. La Oficina Internacional de Pesas y Medidas establece que los símbolos de las unidades no usan subíndices para proporcionar información adicional acerca de la cantidad siendo medida, y considera estos símbolos como errores. Oficina Internacional de Pesas y Medidas. (2006). The International System of Units (SI). 132.