Warum ist Watt (pro s) x h = Wh?

8 Antworten

Die Umrechnung von Watt-Sekunde zu Watt-Stunde ist:



die wattangabe x 60

Das ist somit falsch.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterstudium Elektrotechnik, Schwerpunkt Embedded Systems

danimp6 
Fragesteller
 22.11.2021, 10:52

hab meine frage falsch formuliert.

W = J/s

die watt angabe hat also eine zeitangabe von Joul / sekunde.

wieso muss ich dann 1W x 1h rechnen um den verbrauch pro h zu berechnen?

das watt bezieht sich doch auf Joul pro sekunde,

wieso muss ich nicht: 1 Watt x 60(sec) x 60(min) rechnen um auf 1 Wh zu kommen?

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Elumania  22.11.2021, 11:12
@danimp6
wieso muss ich dann 1W x 1h rechnen um den verbrauch pro h zu berechnen?

Das ist vielleicht etwas widersprüchlich formuliert aber dennoch logisch.

Wenn du eine Stunde kochst, dann enspricht das einer Energiemenge von 1500 Watt * 1h Verbrauch = 1500 Wh.

Jetzt die Frage: "Wie hoch ist der Verbrauch pro Stunde?" Antwort: 1500 Wh, denn diese Energiemenge wurden in einer Stunde benötigt.

"Wie hoch ist der Verbrauch pro 3 Stunden?"

1500 Wh * 3 = 4500 Wh.

In 3 Stunden wurden 4500 Wh verbraucht. Stimmt also immer noch mit der Frage überein.

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Gehilfling  22.11.2021, 11:22
@danimp6
das watt bezieht sich doch auf Joul pro  sekunde,

Exakt. Die Leistung in der Einheit "Watt" sagt aus, wie viel Leistung dein Gerät im aktuellen Moment aufnimmt - oder anders gesagt: Welche Energie (Joule) in dieser Momentaufnahme ("pro Zeit") aufgenommen wird. Willst du nun wissen, welche Energie über einen gewissen Zeitraum verbraucht wurde, musst du die Leistung mit der gewünschten Zeit multiplizieren. Also beide Seiten mit "Sekunde" multiplizieren:

Watt · Sekunde = Joule / Sekunde · Sekunde. Sekunden kürzen sich rechts weg, und links wird es dazu multipliziert. Damit stimmen auch wieder die Einheiten (Ws).

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  • Watt ist die "Abkürzung" für J/s, soweit richtig. Eine Leistungsangabe
  • "Watt in Sekunden" sagt nichts aus
  • Hingegen ist WattSekunde = 1 Joule, die Umkehrung von oben, also J = Ws
  • Wenn du Joule oder WattSekunde (Ws) in WattStunde (Wh) umrechnen musst, musst du geteilt durch 3600 rechnen, weil eine Stunde 3600 Sekunden hat.
  • Oder umgekehrt: 1Wh = 1W3600s = 1Ws * 3600
  • Oder wenn du sogar kWh (KiloWattStunde) in Joule umrechnen musst, kommt sogar nochmal Faktor 1000 hinzu: 1kWh = 1*1000*W*3600*s = 3,6Mio Ws oder J
Merke: Wenn die Einheit grösser (Wh) wird, muss die Zahl kleiner werden.

danimp6 
Fragesteller
 22.11.2021, 10:53

hab meine frage falsch formuliert.

W = J/s

die watt angabe hat also eine zeitangabe von Joul / sekunde.

wieso muss ich dann 1W x 1h rechnen um den verbrauch pro h zu berechnen?

das watt bezieht sich doch auf Joul pro sekunde,

wieso muss ich nicht: 1 Watt x 60(sec) x 60(min) rechnen um auf 1 Wh zu kommen?

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atoemlein  22.11.2021, 11:09
@danimp6

Du muss nur dann mal 1h rechnen, wenn du wissen willst, wieviel Energie in Wh verbraucht wird, wenn eine Leistung von 1W eine Stunde lang bezogen wird!
Dann kannst du sagen: es wird eine Energie von 1Wh pro Stunde verbraucht: 1Wh/h, da kürzt sich die Stunde wieder raus, und das Ergebnis ist Watt, eine Durchschnittsleistung. Weil 1W das gleiche ist wie 1Wh/h

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atoemlein  22.11.2021, 19:05
@danimp6

Zu deinem Beispiel:
Ja, wenn du die Energie während einer Stunde Betrieb in Ws willst oder eben J, dann musst du die Watt mal die Anzahl Sekunden dieser Zeit multiplizieren.
Und ja, das sind dann 150x60x60 Ws oder Joule.

Aber die 150W werden nicht "in 1 Sec" verbraucht. Auch nicht in einer Stunde. Sondern DAUERND. In jeder Millisekunde in jeder Nanosekunde, in jeder Femtosekunde. Immer und dauernd. Ohne jeden Zeitbezug.

Nochmals: Watt bedeutet nichts anderes als Joule pro Sekunde. Betrachte es als Abkürzung, eigentlich ist Watt eine völlig überflüssige Einheit! Es gibt kein Watt pro Sekunde oder irgendeiner Zeiteinheit.

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atoemlein  25.11.2021, 10:37
@danimp6
ok aber die 150 joule werden pro sek verbraucht? und wie watt angabe, die auf der berechnung J/s basiert ist dann wieder zeit unabhängig?
kannst du mir evtel eine gleichung aufschreiben in der man von J/s auf Wh erkennen kann wieso hier von sekunden auf stunden gesprungen werden kann?
mommentan hängt mir diese gleichung im kopf und ich kann die logisch nicht nachvollziehen.
1J/s = 1w = x 1h = 1Wh

Ich bin langsam am Ende meines Lateins, du scheinst in einer Gedankensackgasse oder einem Loop zu sein, aus dem du nicht herausfindest.
Ich versuch's nochmal, aber unter meiner Antwort, der Andere hat sich ja schon länger ausgeklinkt:

  • Ja, 150J werden in der Sekunde verbraucht. In zwei Sekunden 300J, in 10s 1500J, 540kJ in einer Stunde und 12,96MJ pro Tag.
  • Und Energie pro Zeit hat nun mal die Bezeichnung "Leistung".
  • Weil das offensichtlich ein konstantes Verhältnis ist, kam jemand auf die Idee, dem Leistung mit der Einheit Watt zu sagen. Es ist nur eine Abkürzung. Vielleicht kommt das noch von der Leistungsangabe PS (Pferde"stärke") her.
  • Es gibt viele andere "Leistungen", bei denen man IMMER die Zeit mitnennen muss, aber für die es keine Abkürzung gibt:
  • Das Gehalt: Euro pro Monat. Wenn einer sagt, ich verdiene eine Million, dann kommt doch sofort die Frage, ja in welcher Zeit denn? Pro Tag? Pro Monat? Pro Jahr? In einem ganzen Leben? Ich kenne keine Abkürzung für Euro/Monat.
  • Eine Transportleistung: Diese Seilbahn befördert 600 Personen pro Stunde. Ohne Zeitangabe sinnlos. Ich kenne keien Abkürzung für Personen/Stunde.
  • J muss man nicht abkürzen, sondern falls gewünscht erweitern, damit man dieser Einheit "ansieht", wie sie zustandegekommen ist. Eben 1Ws ist 1 Watt Leistung das 1 Sekunde lang bezogen wird. 1kWh ist ein Kilowatt, das eine Stunde lang bezogen wird.
  • Aber eigentlich ist das alles überflüssig! W, Ws, Wh. Statt Watt sagt man besser J/s, statt Ws und Wh eben J.

Und wegen dem gefragten Beispiel:

Von J/s kommt man eben GAR NICHT auf Wh! Ohne weitere Angaben ist das unmöglich, weil es zwei total verschiedene Grössen sind.
Weil J/s eine Leistung darstellt und Wh eine Energie!
Du kannst auch nicht Kilogramm in Meter umrechnen !
J/s oder W in Wh kann man nur "umrechnen", wenn man eben den Zeitbezug hat: Wie lange wird diese Leistung bezogen, und was gibt das somit für eine Energie.
Du musst also eine Zeit nennen, um J/s in Wh "umrechnen" zu können (wobei das eben nicht ein Umrechnen ist).

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Wenn du ein Fahrstuhl hast, dann wäre die benötigte Energie die Kabine + Mensch = 500 kg auf eine 10m hohe Ebene zu bringen, in 30 Sekunden

E = m * g * h = 500 kg * 9,81 N/kg * 10 m = 49.050 Joule

Das durch 30 Sekunden ist die Wattanzahl:

W = J/s = 49.050 Joule / 30 sek = 1635 Watt

Ein Fahrstuhl der eine Stunde lang betrieben wird benötigt 1635 Wh Wattstunden.


danimp6 
Fragesteller
 22.11.2021, 10:55

W = J/s = 49.050 Joule / 30 sek = 1635 Watt

also 1635 Watt pro sekunde? in der rechnung werden ja keine sekunden weg gekürzt.

wieso ist 1w = 1 wh?

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Elumania  22.11.2021, 11:01
@danimp6
1635 Watt pro sekunde?

Nein das steht da nicht. Da steht 1635 Watt. Es steht da auch ausgerechnet 1635 Joule/sek. Aber es steht da nicht 1635 Watt pro Sekunden, das gibt es nicht.

Joule ist die Energie die für einen Aufgabe benötigt wird hier den Fahrstuhl nach oben zu befördern. J/s ist die Energie pro Zeit, also die man durchschnittlich benötigt.

Watt * Stunde ist die Energiemenge.

wieso ist 1w = 1 wh?

Ist es nicht.

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atoemlein  22.11.2021, 11:05
@danimp6

"Watt pro Sekunde" gibt es nicht! Das sagt physikalisch nichts aus.
Watt ist schon "Joule pro Sekunde", dann wäre ja Watt pro Sekunde = Joule pro Sekunde pro Sekunde. Also Nonsense.
W ist nicht Wh! Woher hast du diese Rechnung?

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danimp6 
Fragesteller
 22.11.2021, 11:43
@atoemlein

ja pro sek pro sek ist sinnlos.

Bsp:

ein pc braucht 150Watt, wie viel Wh verbraucht er in 8h ?

W x T = Wh

150W x 1 = 150 Wh x 8

mir fehlt die erklärung wieso man den verbrauch in watt als den verbrauch pro stunde sieht. denn bei der Wh berechnung wird ja W x t(in stunden) gerechnet, aber Watt bezieht sich ja auf die joul pro sekunde

mich irritiert warum ich nicht erst von sek auf min auf 1h umrechnen muss.

also:

150W x 60 x 60 = Wh

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atoemlein  22.11.2021, 13:07
@danimp6

Nein!

  • Er braucht (eine Leistung von) 150W heisst: er braucht 150Wh/h oder 150 Ws/s oder 150 J/s. Dauernd. Unabhängig von der Zeit!
  • Wenn du nun wissen willst, wieviel (Energie!) er in einer Stunde oder einem Tag oder einem Jahr braucht, musst du diese Leistung mal die Zeit rechen.
  • Also in deinem Fall 150W mal 8h gibt 150*8 Wh = 1200Wh oder 1,2 kWh.
  • Verbrauch in Watt ist eine Leistung und ein Momentanwert. Wenn er läuft, braucht er dauernd 150W (150 Joule pro Sekunde).
  • Verbrauch in Joule oder kWh oder Ws oder Wh ist eine Energie und eben abhängig von der Betriebszeit.
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danimp6 
Fragesteller
 22.11.2021, 13:27
@atoemlein

genau das irritiert mich:

Verbrauch in Watt ist eine Leistung und ein Momentanwert. Wenn er läuft, braucht er dauernd 150W (150 Joule pro Sekunde).

demnach werden die 150w doch in 1 sec verbraucht, sprich wenn man 1wh haben will müsste man 150 x 60 x 60 rechnen?

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atoemlein  22.11.2021, 19:00
@danimp6

Nein, die 150W werden nicht "in 1 Sec" verbraucht. Auch nicht in einer Stunde. Sondern DAUERND In jeder Millisekunde in jeder Nanosekunde, in jeder Femtosekunde. Immer und dauernd. Ohne jeden Zeitbezug.
Nochmals: Watt bedeutet nichts anderes als Joule pro Sekunde. Betrachte es als Abkürzung, eigentlich ist Watt eine völlig überflüssige Einheit!
Es gibt kein Watt pro Sekunde oder irgendeiner Zeiteinheit.

Aber ja, wenn du die Energie während einer Stunde Betrieb in Ws willst oder eben J, dann musst du die Watt mal die Anzahl Sekunden dieser Stunde multiplizieren.
Und ja, das sind dann 150x60x60 Ws oder Joule.

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danimp6 
Fragesteller
 25.11.2021, 09:25
@atoemlein

ok aber die 150 joule werden pro sek verbraucht? und wie watt angabe, die auf der berechnung J/s basiert ist dann wieder zeit unabhängig?

kannst du mir evtel eine gleichung aufschreiben in der man von J/s auf Wh erkennen kann wieso hier von sekunden auf stunden gesprungen werden kann?

mommentan hängt mir diese gleichung im kopf und ich kann die logisch nicht nachvollziehen.

1J/s = 1w = x 1h = 1Wh

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Elumania  25.11.2021, 09:54
@danimp6
kannst du mir evtel eine gleichung aufschreiben in der man von J/s auf Wh erkennen kann wieso hier von sekunden auf stunden gesprungen werden kann?

J/s * h = Wh

Die benötigte Energie E um den Fahrstuhl pro Sekunde [mit der Geschwindigkeit v = 10m/30sek, dem Gewicht 500 kg bei g = 9,81 m/s²] fahren zulassen, multipliziert mit der Nutzungsdauer von 1h, [bei der der Fahrstuhl ständig fährt], entspricht der benötigten Energiemenge die in einer Stunde benötigt wird.

Beim PC sagt man übrigens W = U * I , auch wenn man das umrechnen könnte in J/s

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Falls du noch Probleme hast, dann fiel mir gerade ein etwas weniger abstraktes Beispiel ein.

Wir erfinden eine vollkommen neue Einheit. Wir nennen sie Smarties Essgeschwindigkeit (SEG).

Jetzt sagen wir 1 SEG entspricht einem Smartie pro Sekunde.

Wenn wir diese Essgeschwindigkeit eine Stunde lang aufrecht enrhalten, dann erhalten wir 1SEGh. Natürlich hast du in dieser Zeit 3.600 Smarties gemampft, aber die Einheit 1SEGh sagt gar nichts mehr über die Smarties direkt aus, sondern besagt nur, dass die Smarties Essgeschwindigkeit eine Stunde lang beibehalten wurde.

Vielleicht wird es jetzt deutlicher.

Watt ist nicht das gleiche wie Watt pro Sekunde. Wenn du schreibst Watt (pro Sekunde), dann ist das falsch. Ein Watt entspricht entspricht der Energie, die nötig ist, um eine Tafel Schokolade (100 g) einen Meter anzuheben und das innerhalb einer Sekunde.

1W ist auch nicht 1Wh. 1W ist 1W. Wenn man einen Verbraucher mit 1W Verbrauch eine Stunde laufen lässt, dann erhält man den Verbrauch 1Wh. Das wiederum wären 60 Wm oder 3600 Ws.