馬力
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馬力(英語:horsepower,hp;德語:Pferdestärke,PS),俗稱匹,是一個古老的功率單位。馬力的定義有很多種,現今常用的兩種馬力為英制馬力和公制馬力:英制馬力(hp)等於33,000 ft⋅lbf/min,約為745.7 W;公制馬力(PS)等於75 kgf⋅m/s,約為735.5 W。
馬力最初是由蘇格蘭工程師、蒸汽機改良者詹姆斯·瓦特所創設,用以比較蒸汽機和馬的輸出功率。後來馬力也用來表示其它類型的活塞發動機、渦輪發動機和電動機的輸出功率。今日除了航空、造船與汽車工業提及內燃機的功率、空調的製冷效能以外,在其他領域較為少用馬力這個單位,而會使用標準的國際功率單位瓦特。
歷史
蒸汽動力裝置發明之後,如何比較蒸汽機和馬等役用動物的輸出成為一個問題。瓦特測定一匹馬一個小時可以轉動磨坊轉盤144圈[1],轉盤半徑為12呎,即馬每分鐘前進2.4 × 2π × 12呎。同時,瓦特判斷馬的拉力為180磅力,因此,馬的功率為:
將此數值向上取整,即得到33,000 ft⋅lbf/min。
定義
馬力有以下幾種現代常用的定義:
機械馬力(mechanical horsepower) 英制馬力(imperial horsepower) hp(I) |
≡ 33,000 ft⋅lbf/min = 550 ft⋅lbf/s |
公制馬力(metric horsepower) PS hp(M) |
≡ 75 kgf⋅m/s ≡ 735.49875 W |
電氣馬力(electrical horsepower) hp(E) |
≡ 746 W |
鍋爐馬力(boiler horsepower) hp(S) |
≡ 33,475 BTU/h
= 9,809.5 W |
液壓馬力(hydraulic horsepower) | = 流量(US gal/min)× 壓強(psi)× 7/12,000 = 550 ft⋅lbf/s |
不同的馬力定義有時會以不同符號或後綴區別,例如:hp(I)代表英制馬力(imperial horsepower)或稱機械馬力,PS或hp(M)代表公制馬力(metric horsepower),hp(S)代表鍋爐馬力或稱蒸氣馬力(steam horsepower),hp(E)代表電氣馬力(electrical horsepower)。
液壓馬力與機械馬力其實是相等的。以上公式乃是便於液壓或水力系統中的計算。
空調系統
空調系統的匹數不是指電功率。一匹是指製冷量8000–9000 BTU/h(2.34–2.64 kW)的冷氣機。
- 根據香港電燈的估算,一匹冷氣機的電功率大約960 W[2]。
- 一匹的定頻式冷氣機(9000 BTU/h)的電功率一般介乎800 W到1000 W。
- 一匹的變頻式冷氣機(1700–10,500 BTU/h)能夠在250 W到1250 W間運行。若以供暖模式(12,000 BTU/h)運作,電功率可達到1600 W。