Unidades de la energía

 

Por
Bruno Henríquez Pérez*

El conocimiento ortográfico
de las unidades de la energía
contribuye a elevar nuestra cultura energética.

 

Cuando se habla de energía oímos términos como kilowatt, caloría, kilowatt-hora, caballo de fuerza, caballo de vapor, megawatt, watt pico, y muchas veces confundimos la forma de escribirlos y qué designan.

 

Para ampliar nuestra cultura energética es necesario saber a qué nos referimos y cómo escribimos las unidades relacionadas con la energía y la potencia, en sus diferentes manifestaciones. En nuestro país está vigente, y es de uso obligatorio, el Sistema Internacional de unidades (SI).

La unidad de energía en el SI lleva por nombre joule, cuyo símbolo es J. No se debe confundir con el nombre propio Joule, que se escribe con letra mayúscula al principio,
y nunca se debe españolizar, o sea, no se debe decir julio.

Un joule, por definición, corresponde a la energía o trabajo realizado por una fuerza de un newton, que mueve su punto de aplicación un metro.

Por otra parte, el nombre de la unidad de potencia en el SI es watt (siempre con minúscula), cuyo símbolo es W, y tampoco se debe confundir con el apellido del científico James Watt, aunque a él se debe.

Un watt es la potencia desarrollada por una energía de un joule en un segundo.
El kilowatt es la unidad que corresponde a una potencia de mil watt (no se escribe en plural, pues constituye una regla de escritura de las unidades). El kilowatt-hora, por su parte, es una unidad de energía y se corresponde con 3,6 kilojoule (3,6 kJ).

Cuando se trabaja con los sistemas eléctricos, para representar la energía se acostumbra usar el kilowatt-hora, unidad admitida por el SI cuando se trata de energía de origen eléctrico. Es una unidad más cómoda y se admite por la legislación vigente nacional e internacional (NC 90-00-06:83 e ISO 1000:92).

Así, tenemos que la energía se representa o se mide en kilowatt-hora, y la potencia en kilowatt.

Hemos visto escrito kiloWatts/hora, y esto es un error por varias razones: si se divide la potencia por el tiempo, eso no corresponde a la magnitud energía. La forma correcta de escribirlo es kilowatt-hora, o sea, multiplicando, con minúscula y sin plural. También se puede escribir kWh o kW·h.

Existen otras unidades para medir la energía y la potencia que pertenecen a otros sistemas, como la caloría, la kilocaloría, el caballo de vapor y el horse power o caballo de fuerza (Tabla 1).

Tabla 1
Algunos usos correctos e incorrectos
de magnitudes del Sistema Internacional de unidades (SI)

El caballo de vapor es una unidad tradicional para expresar la potencia mecánica, es decir, el trabajo mecánico que puede realizar un motor por unidad de tiempo. Suele abreviarse por CV o HP (de horse power, en inglés). En el SI, un caballo de vapor equivale a 736 W.

La caloría, por su parte, es una unidad referida a la energía en forma de calor. La caloría pequeña, o caloría-gramo, cuyo símbolo es cal, suele definirse en ciencia e ingeniería como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 °C, aunque a veces se especifica otro intervalo de temperaturas. En procesos termoquímicos se da la equivalencia en el SI como una caloría igual a 4,1840 joule (J).
Se le llama caloría grande o kilocaloría (Cal) a 1 000 calorías-gramo, y se emplea en dietética para indicar el valor energético de los alimentos.

También existe la caloría usada en ingeniería, conocida como caloría internacional, que equivale a 1/860 watt-hora (4,1868 J).
Para evitar confusión en el uso de las diversas unidades, se adoptan las del SI y las que él tolera.

Las unidades del SI no se deben españolizar; o sea, se debe decir watt en lugar de vatio, ampere en lugar de amperio, volt en lugar de voltio.

También se emplean, relacionados con estas unidades, los prefijos del SI, como mW (miliwatt), MW (megawatt) mA (miliampere), mV (milivolt), entre otros.

El prefijo que utilizacemos estará en dependencia de la escala del fenómeno con el que estemos trabajando. La potencia de un panel fotovoltaico en una calculadora de bolsillo está en el orden de los miliwatt (mW), mientras que la generación en las plantas eléctricas de la red nacional se mide en megawatt (MW), de la misma manera que al medir distancias en dependencia de la escala usamos milímetros, metros o kilómetros, por poner un ejemplo.

En la tabla 1 se muestran algunos errores en que se incurren cuando utilizamos estas unidades, y cuál es la forma correcta de su uso.
De este modo tenemos que los equipos eléctricos de oficina, electrodomésticos, motores, etc., se caracterizan por su potencia; por tanto, se expresan en watt o sus múltiplos. Por ejemplo, la olla arrocera tiene una potencia de 500 W.

El consumo de energía total en el mes se corresponde con la suma de los consumos de todos los equipos en el mes, o sea, la suma de los productos de la potencia de cada equipo por el tiempo que estuvo encendido. Así, al final del mes decimos que tuvimos, en este caso, un consumo de energía de 180 kWh.

* Vicepresidente de la Sociedad Cubana de Física. Miembro de CUBASOLAR. Investigador de CUBAENERGÍA.
e-mail: bruno@cubaenergia.cu