Misiune
Enka este un maestru financiar foarte capabil. Secretul succesului ei stă în anchetă, oriunde s-ar duce. Chiar și în viața de zi cu zi. Și când vrem să aflăm cât putem economisi, trebuie mai întâi să ne gândim cât de mult pierdem. Prin urmare, Enka se întreabă adesea câtă energie pierdem în următoarele ineficiențe zilnice:
- oră degeaba bec,
- o mașină care trebuie să oprească la o trecere din cauza unui roșu inutil,
- și o oră de ușă de frigider neterminată.
Ai putea să o ajuți cu asta?
În primul rând, trebuie să ne dăm seama ce vrea sarcina de la noi. Trebuie să aflăm câtă energie electrică sau combustibil economisim. Exprimăm aceste valori în unități de energie. Dacă sunteți confuz de această introducere, nu intrați în panică și continuați. Totul va fi clarificat.
Deci, ce-i cu becul? Foarte simplu, deoarece aceste informații ne sunt dezvăluite de producător. Să presupunem că avem un bec (\ SI \). Acest lucru ne spune că consumă \ (\ SI \) în 1 secundă. Apoi consumă \ (3600 \) ori mai mult pe oră, adică \ (\ SI \) .
Este la fel de ușor cu o mașină 1. Să presupunem că mașina noastră cântărește o tonă. Ca un adevărat pirat al orașului, Enka merge pe marginea legii, adică \ (\ SI [per-mode = symbol] \ doteq \ SI [per-mode = symbol] \). Energia cinetică a unei astfel de mașini este atunci \ (E = \ frac m v ^ 2 \ doteq \ SI \). Când este oprit și apoi pornit, rezultăm \ (\ SI \) .
Dar acum vine lucrul pe care propozițiile de început au încercat să ne ademenească. În realitate, vom cheltui mult mai multă energie pentru care va trebui să plătim - în special benzină. Eficiența motoarelor cu ardere internă este în jurul valorii \ (\ SI \). Prin urmare, de fapt, trecem la \ (\ SI \) .
În cele din urmă, cea mai dificilă piuliță - frigiderul. Ne putem ocupa de mai multe modele brute. Am găsit performanța minimă și maximă a frigiderului pe Internet 2. Să presupunem că atunci când este deschis frigiderul atinge într-adevăr performanța maximă, și anume \ (\ SI \) .
E ceva mai greu cu ușa închisă. Frigiderul trece apoi între moduri: mai întâi răcește lucrurile din interior și, când le răcește suficient, se oprește din răcire și „respiră”. Vom simplifica situația și vom presupune că există o temperatură constantă în interiorul frigiderului. Și căldura scapă constant din ea. Această pierdere de căldură este descrisă de un model simplu de conducere a căldurii 3 .
Acest model raportează cantitatea de căldură care este transferată 4 între două obiecte cu temperaturi diferite, atingând suprafața \ (S \), separate printr-un strat "izolant", în timp \ (\ tau \), în timp ce temperatura acestor obiecte modificările datorate pierderii de căldură nu se modifică. \ [Q = \ lambda S \ frac \ tau \ text \]
unde \ (\ Delta T \) este diferența de temperatură și \ (\ lambda \) este constanta care caracterizează stratul de izolație.
Vom încerca să estimăm parametrii individuali:
- suprafața frigiderului este de aproximativ \ (\ SI \),
- diferența de temperatură este de aproximativ \ (\ SI \),
- grosimea peretelui este \ (d = \ SI \) .
Este cel mai dificil cu coeficientul de conductivitate termică pentru frigider, dar \ (\ lambda = \ SI \) este o estimare bună. Timpul rămâne o oră. Dacă punem totul împreună, obținem \ (Q = \ SI \). Dar acest lucru trebuie înmulțit cu eficiența frigiderului, să presupunem că va fi \ (\ SI \). Într-o oră ne dovedim a fi \ (E = \ SI \ cdot \ SI - \ SI = \ SI \) .
Deci, care este lecția din acest exemplu? Nu vă opriți la roșu!
Cu excepția cazului în care suntem sadomasohici și dorim să ne complicăm viața - la frânare, mașina transformă o parte din energie în energie electrică, care reîncarcă bateriile din mașină, dar ne vom preface că aceasta este o valoare neglijabilă.
Deoarece căldura este doar o muncă realizată la nivel molecular (moleculele se ciocnesc între ele și transferă energie), ar trebui să spunem pe bună dreptate că căldura are loc și nu că este transferată.
Discuţie
Aici puteți discuta în mod liber soluția, puteți partaja fragmentele de cod și așa mai departe.
Trebuie să fiți conectat pentru a adăuga comentarii.