`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Павел Молодчик

Будь я директором Гринписа...

+1014
голосов

Приятеля посетила и неоправданно воодушевила идея оснащения водопроводных кранов миниатюрными турбинами для вырабатывания электричества. Испытывая скепсис в отношении изменения мира к лучшему посредством подворовывания энергии у горводоканала (а т.ж. подозревая, что идея эта давно носится в воздухе и лавров первенства приятелю не сыскать), обратился к гуглу, и выяснил, что уже серийно производятся питаемые от кранов радиоприемники.

Кроме того, был отправлен гуглом на сайт www.blueeconomy.de, посвященный велеречивой пропаганде подобных прекраснодушных прожектов. Чтоб пояснить, что имеется ввиду, переведу образчик текста: "...первое широкомасштабное применение эти ветроэлектрогенераторы могут найти в Бутане. Граждане этого буддистской страны имеют обывчай молиться на флаги, так что каждый бутанец хорошо знает, откуда ветер дует. Молитва, сопровождаемая производством электричества, позволит ощутить реальность сакральной энергии, обетованной древними священными текстами" (это из описания ветряка, устроенного по принципу трепещущего на ветру флага и будто бы существенно превосходящего эффективностью обычные ветряки).

Коробит? Привыкайте! Теперь, после Фукусимы, бразды правления и, так сказать, право выравнивания генеральной идеологической линии, переходит Зеленым, так что подобные благоглупости теперь будут везде и в большом количестве (перед лицом распоясавшихся Зеленых резонеров в странах бывшего соцлагеря преимущество получает старшее поколение, привитое от резонерства Красного).

А ещё меня покоробило основательное подвисание компьютера, вызванное попыткой одновременно открыть несколько тяжелых страниц этого сайта, призывающего к спасению нашей голубой планеты.

Сколько ресурсов тратится мировым сообществом веб-сёрферов на просмотр информации, требующей исполнения Java-Script- и прочих малоэффективных кодов?

Чтобы оценить порядок, я сделал следующие допущения:

- Мировой парк персональных компьютеров и подключенных к Сети мобильных устройств составляет 1 млрд. устройств.

- Каждое устройство работает в среднем 4 часа в сутки.

- Перепад энергопотребления для среднестатистического ЦП и системы охлаждения между режимами простоя и пиковой загрузки линеен и составляет 40 Вт.

- В среднем ЦП в ходе работы загружен на 25%.

- 50% ресурса ЦП в ходе работы поглощается www-браузерами.

Это дает ~1 ГВт (т.е. ежемесячные ~72 млн. долл. из расчета $0.1 за КВтч), транжирящиеся пользователями ради сомнительных преимуществ. Т.е. ~2 мегатонны парникового газа, ежечасно выбрасываемого в атмосферу несколькими средних размеров ТЭС. Т.ж. имеет место (хотя и труднее поддается оценке) снижение производительности труда, обуславливаемое замедлением быстродействия и ускорением износа компьютеров, изнемогающих под бременем бессмысленных вычислений.

Ввиду вышесказанного, я, будучи директором гринписа, постановил бы следующее.

1. Cайту всякой организации, претендующей на озабоченность спасением планеты, надлежит обзавестить спартанским интерфейсом а-ля www.lib.ru. Развернуть программу сертификации зеленых сайтов.

2. Администрацию прочих сайтов также надлежит призвать к порядку. Гугл обязать особым образом выделять ссылки на тяжелые странички ("эта страничка может сожрать слишком много ваших циклов; не стоит ее посещать; в крайнем случае -- посетите облегченный вариант ее копии в нашем кэше!"). В цивилизованных странах с владельцев сайтов, не справляющихся с ежегодным уменьшением тяжести на 20%, добиться взыскивания штрафов в Международный Фонд Дикой Природы.

 3. Добиться от производителей браузеров включения плагинов No Script и Flashblock (в активированном по умолчанию состоянии) в стандартную поставку. В диалоговом окне настроек предусмотреть неотключаемую опцию "блокировать скрипты в пассивных окнах и табах".

Чуть не забыл: совершенно необходимо обязать производителей наладить выпуск безаккумуляторного ноутбука на солнечных батареях. Поразительно, что ни один бренд не проектирует ничего подобного даже на уровне выставочного концепта (по крайней мере, 30 минут моих поисков в Сети успехом не увенчались), -- и это при том, что с момента выхода первого калькулятора на солнечных батареях минуло 33 года, что составляет 22 муровских цикла, за которые эффективность микросхемротехники выросла в 2^22 = ~4 млн. раз (к этому числу надо приписать еще пару нолей, ибо крышка ноутбука превосходит фотоэлементное оконце калькулятора площадью на два порядка). Аккумуляторы дороги, тяжелы, быстро выходят из строя вследствие потери мощности и вредят окружающей среде при производстве и утилизации, вредят нервам пользователей, подспудно озабоченных их текущим состоянием (если бы Толстой постоянно думал, успеет ли он достичь ближайшей розетки прежде, чем сядут аккумуляторы его ноутбука, его роман назывался бы просто "Война"). Аккумуляторы оскорбительны для стран третьего мира, ибо не знаю как кому, а мне предложение использовать ослов для зарядки OLPC кажется возмутительным глумлением. Корпуса аккумуляторных ноутбуков забиваются пылью и греются, что особенно мерзко в нынешнюю погоду. Last but not least, скромность вычислительных ресурсов безаккумуляторного ноутбука приведет к невозможности использования современных безобразно раздутых ОС; по-моему, это будет прекрасно. Вообщем, избавление от аккумуляторов представляется мне самой естественной вещью, которую можно ожидать от эволюции ноутбуков, ради нее я готов мириться с двумерностью графики, монохромностью дисплея и отсутствием задней подсветки. Кстати, могу предложить источник дополнительной энергии для переноса информации меж ПЗУ и ОЗУ при включении-выключении: генератор, связанный с шарниром меж крышкой и корпусом.

Все эти меры касаются конечных пользователей. Но насчет центров обработки данных, играющих в смысле прожорливости вторую по важности роль в ИТ-индустрии, у меня тоже есть кое-какие идейки. Я предлагаю ЦОД упразднить. Вернее, децентрализовать (благо в эпоху широкополосного доступа к Сети обмен данными не представляет проблем), переложив все интенсивные вычисления на процессоры, встроенные тепличные калориферы, электрочайники и прочие нагревательные приборы. Традиционные утюги, транжирящие киловатт-часы драгоценной электроэнергии, необходимо изъять из продажи вместе с лампочками накаливания, как пережиток доинформационной эпохи. А продавать только такие утюги, в которых рабочая поверхность играет роль теплообменника CPU. Удорожание себестоимости утюга записывать на счет гугла.

Прожекты, попахивающие маниловщиной, скажете вы? Но я готов доказать с цифрой в руках, что агитировать против ява-скриптов - ничуть не глупее, чем пенять фейсбуку использованием электронов от американских угольных ТЭС и продвигать в европейских парламентах законы о ежегодном снижении мощности пультов дистанционного управления телевизорами.

Недавно я познакомился с гражданином Нигерии, работающим в одной из крупнейших тамошних телекоммуникационных компаний. В его ведении несколько тысяч "вышек" (базовых станций сотовой связи), функционирующих несмотря на отсутствие в стране электростанций. Из-за высочайшего уровня коррупции и безалаберности электрификация Нигерии невозможна (слишком объем взяток, потребных чиновникам для реализации столь сложного проекта). Поэтому в основании каждой "вышки" под присмотром полиции пыхтит пара дизельных генераторов. Меж вышками с интервалом в пару суток курсирует бензовоз. КПД и надежность у генераторов низки, вони от них много, но альтернативы нет. Солнца в Нигерии хоть отбавляй, но солнечные батареи использовать невозможно из-за песчаных бурь, приводящих поверхность фотоэлементов в негодность. Периодически бензовоз ломается, или его водитель встает не с той ноги. Соответственно, солярка в топливных баках кончается и связь пропадает, но проблемы из этого не делают: жизнь там расслабленная, если  надо пообщаться, можно и в гости сходить.

 Кстати, уходя в гости, нигерийцы обязательно оставляют включенными пару бытовых приборов, - пылесос, кондиционер или еще что-нибудь в этом духе; делается это для продления срока службы домашних дизельных генераторов: работа вхолостую для них вредна.

Еще Нигерия замечательна отношением к лесам, площадь которых с 2000 по 2005 гг. сократилась почти на 60%.

Поддается ли эта дикая ситуация исправлению? Ответ нигерийского знакомого многажды содержал словосочетание "необходимость реколонизации" и далеко уводил от тематики "Компьютерного Обозрения". Подытожить его можно одним словом: НЕТ. Так же можно подытожить реакцию русского лесника, спрошенного насчет ежегодных чудовищных пожаров, крымского сантехника, спрошенного насчет слива в море нечистот и т.д.

Так что на месте директора гринписа, пожалуй, не стал бы ничего постановлять, а просто-напросто распустил эту организацию, как безнадежно скомпрометировавшую себя кампаниями, свидетельствующими о граничащими с невменяемостью отрыве от реальности и цинизме. Ибо агитировать за спичечную экономию на фоне творимых вне тесных пределов первого мира неописуемых безобразий - что в шторм строить песчаные замки на деньги налогоплательщиков.

Необходимы какие-то Новые Зеленые, которые прекратят заниматься промыванием мозгов и вымогательством зарплат, оправдывая свои спичечные прожекты демагогическим витийствованием о необходимости быть лучше соседа и подавать соседу положительный пример. Вместо этого Новые Зеленые должны осознать и принять неприглядную правду о том, до какой степени соседу на примеры наплевать. Не знаю, какими это осознание чревато последствиями; возможно, объединением гринписа с ВВС и ВМФ для введения военных и экономических санкций против особенно ваварствующих режимов. Возможно, помимо демократии народам мира необходимо силком навязывать любовь к природе родного края...

+1014
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

А разве есть калькуляторы ТОЛЬКО на солнечных батареях? :) Он же не будет работать при искусственном освещении ;)
А нетбук с солнечными батареями Самсунг уже анонсировал. Причем, заявлено, что два часа солнечной зарядки обеспечивают один час работы, что есть вери гуд, ИМХО.

Напр., тот калькулятор, ссылку на который я привел, работает только на солнечных батареях; думаю что искусственного освещения ему достаточно. Современным его аналогам - точно достаточно. Отключаются они при наступлении заведомо несовместимых с работой сумерек (при которых табло и клавиши трудноразличимы).

Эффективность аккумуляторных ноут-/нетбуков на солнечных батареях систематически завышается; наверняка Самсунг имеет ввиду два часа под испепеляюще ярким африканским солнцем и час чтения текстового файла.

Ваше имхо не разделяю: 2:1 это ж означает работу в духе притчи об Ахиллесе и черепахе!:)

про турбины. когда-то, на заре корпоратизации и ужасного повышения процента жиров в молоке, наблюдал интересную картину: ТЭЦ прикрутили газ зимой, по темлосетям гонялся еле-теплый носитель, чтобы не разморозить. обратка поступала на пару градусов теплее, потому что догреревалась в квартирах. при этом город спалил газа в полтора раза больше (газ без счетчиков, а население отключать нельзя). во сколько раз больше спалили электроэнергии никто не считал.
мораль? закон сохранения никто не отменял. можно думать как использовать энергию, которая просто рассеивается (т.е., вставлять турбинки не в магистрали за счет водоканала), но пока все прожекты, если считать всю цепочку (даже идеи тепловых насосов в канализации, требующие перестройку систем канализации и аэрации, или солнечных батарей метр*метр, на производсво которых тужны тонны нефти, хехе) отдавали маниловщиной. Сценарий: ноутбук с солнечной батарее на подоконнике в помещении, со специальными окнами, которое нужно будет кондиционировать более чем полностью в два раза больше, ггг

Но идеи очень и очень нанопригодны, да. Кому писать заявки?

Если прикидывать грубо, то локальная проблему рассеивания энергии Украине можно решить за два-три года. Достаточно утеплить все высотки в миллиониках, и поставить квартирные регуляторы теплоподачи, чтобы потребление топлива (газа преимущественно) в стране упало в разы.

Бюджеты на такую модернизацию сравнимы (если не меньше) с теми, что выкидываются в воздух и отмываются в карманы, под предлогом песнопений/плясок "на майданах" и празднования юбилеев отечественных ФК.

Просто проблема в том, что "оно никому не надо".

утеплить все высотки за год - пенопласта не хватит. а в квартирах и так холодно. не буду говорить за города миллионники, но посмотрите на структуру вырабоки "дешевого" газа для подогрева населения\"дорогой" генерации того же Киевэнерго, и Вы поймете, что не то что никому не надо, а очень даже надо, но другое. А там, по цепочке пищевой, и еще большие братья из региональной премьер-лиги (в смысле, региональные тигры) - со своими интересами.
Это я все к тому, что такой проект нужно планировать основательно, и главная проблема совсем не в тех стейкхолдерах, кому "не надо".

Потому продолжим заниматься глобальными проблемами,
вот графичек о стоимости информации:

По традиции, после анализа предложенного графика гринпис предложил бы переходить на зеленые вычисления:
http://www.youtube.com/watch?v=fLuvopVjAWg&feature=player_embedded

Кстати, идея, подобная прикручиванию турбинки к крану, была описана (со ссылкой на, кажется, западногерманский источник) в журнале "Химия и Жизнь" где-то в 70-х годах: предлагалось на автобанах установить слегка выступающие над поверхностью трассы цилиндры-маховики (как лежачие полицейские, но прокручивающиеся колесами автомобилей).

Будь я главой Зеленстроя Киева... :)

Почитал, сколько в Нигерии вырубили лесов и вспомнился мой разговор с управлением экологии Киева. В Киеве за эти годы было посажено (по бумаге) столько деревьев, что у нас не должно быть вообще места для зданий и свободных пространств. Все должно было бы быть засажено :)

Деньги выделяются регулярно..причем не только на посадки, но и на уничтожение.
Наглядный пример - на Харьковском у метро 1-2 года назад посадили кустики и деревья. Через месяц их снесли и поставили рынок...

Будь я главой Зеленстроя Киева

Т.е должности "и.о мэра Киева" - недостаточно? =)

Испытывая скепсис в отношении изменения мира к лучшему посредством подворовывания энергии у горводоканала...

- напорный бак под потолком и турбинка в кране сработают как "гальваническая развязка" от "энергии горводоканала". И работать в турбине будет уже гравитация.

:) :) :)

Вообще-то это никакое не подворовывание. Платит за воду же пользователь. А куда он ее расходует -- на выработку электричества или на душ -- это его дело.

Более того, можно делать и то и другое одновременно :)
http://www.google.com/search?q=LED+Shower

del

Симпатичный дивайс, но он не для всех: напр., фанату душей Шарко, нуждающемуся во всей без изъяна китетической энергии водопроводной воды, такой не подаришь:)

:)
Вот к каким мнениям (не очень, надо сказать, определенным) покамест пришли мы с приятелем.

В полузакрытый кран вода поступает под высоким давлением, а выходит - под низким, т.е. кран отнимает у нее определенное количество (Х) избыточной энергии. Расходуется оно на подогрев (вытекающая из крана вода на сотые доли градуса теплее поступающей). Эти энергопотери, так сказать, изначально заложены в калькуляциях горводоканала и потому нет ничего дурного в пользовании турбинами или гидромоторами с варьируемой пропускной способностью вместо традиционных вентилей. Протекающая через такие усовершенствованные краны вода будет нагреваться меньше, а часть отнимаемой у ее энергии (х = Х*КПД) может расходоваться, например, на освещение ванной комнаты. Вот только, во-первых, освещение это, согласно моим подсчетам, будет тусклое, даже если применять светодиоды.
А во-вторых (и в-главных), выгода от всей этой затеи вряд ли окупит затраты на производство и ремонт сложной гидроэлектромеханики. Несмотря на это, рассмотрим ситуацию: клиенты киевгорводоканала не постояли за ценой, проявили непреклонную экологическую ответственность и модернизировали все свои краны. Удовлетворены ли они результатом (экономией электроэнергии в объеме х1+х2+...+х1000000)? Нет: они мечтают сберечь стране Х12+...+Х1000000 кВтч! Для реализации этой мечты есть два пути. Первый состоит в доведении КПД до 100%, а второй предполагает такую реорганизацию водопроводного тракта, при которой избыточная энергия вообще не будет тратиться, и, соответственно, не будет нужды в ее последующей рекуперации (в упомянутом вами случае с вращающимися лежачими полицейскими имеется похожая альтернатива: выгода от демонтажа системы отбора мощности, заставляющий автомобили тратить топливо, заведомо превосходит выгоду от попыток повышения ее КПД).
Поскольку первый способ фантастичен, ибо сопряжен с устремлением накладных расходов в недостижимую бесконечность, нечего о нем и думать. А насчет второго я в затруднении. Нет ли среди участников дискуссии кого-нибудь сведущего в водопроводном деле?
Или в анатомии. Мне на первый взгляд правильно устроенная водопроводная сеть представляется аналогом кровеносной системы, порожденной матерью-природой, не терпящей разбазаривания ресурсов. В конце периферийных артериальных сосудов нет никаких кранов, ибо кровь покидает их аккурат с такой скоростью и под таким давлением, какие нужны локальным органам-потребителям. А энергопотребление сердца постоянно подстраивается под текущие суммарные нужды организма. Бонусом от заимствования метафоры кровеносной системы станет уменьшение расхода материалов на периферийные трубы и уменьшение потерь воды в случае их разрушения: напр., в наст. время трубу, по которой вода подается в унитазный бачок, приходится рассчитывать на то же давление что и все прочие водопроводные трубы - около 100 пси - несмотря на то, что от нее всего-то требуется подача 1 литра в минуту (ведь с таким хронолитражем легко справилась бы коктейльная соломинка!).

Прочитав:

В полузакрытый кран вода поступает под высоким давлением, а выходит - под низким, т.е. кран отнимает у нее определенное количество (Х) избыточной энергии.

невольно хочется сказать: "Господа, учите физику!" Давление и энергия есть разные физические понятия - заменять одно другим (т.е. фактически путать их) не следует...

Доводя до абсурда данную идею про протекающий кран предположу, что чем тоньше струйка воды из холодного крана, тем горячей она будет на выходе (т.к. велика разница давлений), а если из крана срываются только отдельные капли, то они должны быть чрезвычайно горячи. ... Думаю теперь мне понятно почему бывают так болезнены инекции медицинским шприцом с очень тонкой иглой - пациенту впрыскивают просто кипяток.

:)

Вместо продолжения напомню всем некую полуанекдотическую историю, которую связывают с именем То́маса А́лва Э́дисона.

Блистательный ученый и изобретатель Эдисон получил в США 1908 патентов и около 3 тысяч в других странах мира. Он усовершенствовал телеграф, телефон, киноаппаратуру, разработал один из первых коммерчески успешных вариантов электрической лампы накаливания, построил первые электровозы, положил начало электронике, изобрёл фонограф.


Знакомые Эдисона удивлялись, почему тяжело открывается калитка. Один из них заметил, что такой гений мог бы сконструировать нечто вроде более совершенное.
- Мне кажется, - ответил Эдисон, - калитка сконструирована гениально. Она соединена с насосом домашнего водопровода. Каждый, кто входит, накачивает в цистерну двадцать литров воды.

Очевидно, что Эдисон так сказать обогашался (пополнял запас воды) за счет затрат, которые возлагались на плечи других.

Пусть вода втекает в кран со скоростью 1 м/с через трубу с сечением 10 кв.см. под давлением 70 пси (типичным для водопроводов) и втекает в чайник под пренебрежимо малым давлением 1 пси.

Подсчитаем энергию, теряемую потоком воды на протяжении 1 с.

70 пси = 482633.01 Н/кв.м.
10 кв.см. = 0.001 кв.м.

482633.01 * 0.001 = 482.633 Н (т.е., вставленный в трубу поршень выталкивается с силой ~48 кгс)

482633.01 * 0.001 * 1м. = 482.633 дж. = 115 калорий.

1 калория по определению есть количество энергии, потребное для повышения температуры одного грамма воды на один градус.

0.001 кв.м. * 1 м = 0.001 куб.м. = 1000 граммов в секунду.

115 кал. / 1000 г. = 0.115 градуса (*)

Т.о., если я нигде не ошибся в арифметике, вода, проходящая через кран, теплеет примерно на 0.1 градуса. Это потепление - естественное следствие сложного турбулентного движения, совершаемого водой при преодолении вентиля.

Отметим, что числитель и знаменатель в равенстве (*) зависят от скорости течения воды и площади сечения трубы линейно. Т.е., при делении эти параметры взаимоуничтожаются. Т.е., величина нагревания определяется только давлением (точнее, разностью входящего и исходящего давлений). Т.е. "если из крана срываются только отдельные капли" они будут теплее, чем вода в трубе на те же 0.1 градуса.

Все хорошо.
Только заметим, что если верна ваша сноска (*) о линейности, то вы не считаете воду очень сильно вязкой жидкостью (фактически, применяете закон Бернулли, а для поверхностей капиляров это не справедливо, см. ниже), и для вашей модели, ровно по закону Бернулли большая часть энергии будет преобразовываться в сначала в кинетическую энергию потока воды (а это увеличение температуры примерно 2,5*10^-20), которую, чтобы избежать потерь тепла в трубопроводе, мы уже будем тормозить чайником)))

Для реально работающего варианта такой системы остается решить очень "простую" инженерную задачу, а именно: каким образом обеспечить продуктивность 1 литр\сек для редуктора с такими параметрами по давлению, да еще и обеспечить сложные турбулентые процессы (подсказка: лучше работает уравнение Редлиха-Квонга) в нанофорсунках (а так получается для ваших входных условий 10 см. кв. 1 м. сек.) с нашим качеством воды. А там уже до холодного термояда недалеко.

На практике, заметте, наливая без всякий затей в чайник воду (не из под крана!), мы таки имеем почти все описанные вами эффекты, но гораздо слабее, потому что таки давление это не энергия для фазового состояния, когда вода все еще течет по трубам)))

Что значит "если"?! Моя сноска верна безо всяких "если"!

ваша сноска верна для стационарного потока несжимаемой идеальной жидкости, что противоречит ранее высказанным вами же гипотезам о преобразованиях потенциальной энергии (только надо разобраться чего, о чем мой пост) в тепло из-за турбулентного характера течения,
следовательно, ваша сноска не верна для предложенной вами модели. нагрев действительно происходит, в том числе в результате теплообмена с материалом редуктора, но цифра на порядок меньше

главное: ТУ входное 6 атм. (в Киеве реально скачет до 8) и стабильный минимум 3 атм. после редуктора ведь тоже не спроста, потому что это тоже ограничения физической модели.

но, в принципе, вы правы в том, что любой процесс связанный с преобразованиями энергии приводит к выделению тепла.

Я не знаю что происходит в кране, - может турбулентность, а может и трение, но это в рамках моих вычислений и не важно, а важна энергия, расходуемая при прокачивании воды через кран. Ее нетрудно вычислить, зная скорость течения воды и перепад давления.

Согласны ли вы, что в разобранном мною примере энергия, потребная для прокачивания воды через кран в течение секунды, равна энергии, потребной для подъема вставленного в трубу поршня весом 48 кг, на 1м?

Я не спорю с вашим примером, я объясняю (без сложных формул, но их есть), что ваш пример не учитывает даже приблизительно физический смысл, т.е: имея давление в 6 атм.на входе редуктора и 0,0 атм. на выходе, нельзя пасивно пропустить 1 литр в секунду без дополнительной подкачки эрнергии в редуктор. А это уже какой-то другой водопровод.
Потому оценка преобразования потенциальной-макрокинетической в скорость движения-колебаний диполей воды после всего (ускорение-торможение-расширение реальной жидкости) на порядок ниже.
Принцип сохранения симметрий в физпроцессах в водопроводе я не отрицал, земля вертится, вода нагревается)))

Давайте я вам буду простые вопросы задавать, а вы мне будете отвечать "да" или "нет".

Вот две системы, перекачивающие литр воды из левой чаши в правую по трубе сечением 10 кв. см.

Сверху показано, как системы выглядят в исходной фазе работы; снизу - в финальной. Желтым показана вода, находящаяся под давлением 70 пси, синим - 0 пси. Согласны ли вы, что красная и зеленая турбины совершают одинаковую работу?

Ответ: нет.

Пояснение: редуктор (изображен красным) создает давление (действует с силой), которое обеспечивает синее состояние жидкости. Редуктор не выполняет работу (по определению работы елементарной физики), но для выполнения предложенного закона 70\1 редуктор использует энергию. Механическую работу посчитать легко для первой системы (в ней синяя жидкость движется со скоростью ~65 м/с), для второй с точки зрения теормеха не учтена элементарная работа редуктора.
Полезная работа турбины второй системы - перемещение на 5 метров. без трения 1 кг., причем тело (вода) в результате должна иметь относительную скорость ~0.

Я же ранее обращал внимание на то, что физический смысл тоже имеет значение. С нетерпением жду вашего следующего вопроса, на который можно будет ответить только да\нет)))

ПС. Давайте не будем изображать из себя Зенона Элейского и Аристотеля, а будем стараться понимать вопросы и ответы в целостности

Давайте я продолжу задавать простые вопросы, а вы на них продолжите отвечать "да" или "нет".

Пусть красная помпа тратит Х энергии в секунду на то, чтобы вдуть литр воды в трубу, давление в которой постоянно и составляет 70 пси.

Пусть зеленая помпа тратит Y энергии в секунду на то, чтобы вдуть литр воды в трубу, давление в которой постоянно и составляет 70 пси.

Помпы "не знают", что находится с другого конца трубы (кран, поршень, турбина или что-то еще) и вообще работают в абсолютно одинаковых условиях.

Поэтому X == Y, не так ли?

не так)))

красная закачивает некоторый объем в вашем случае несжимаемой жидкости для того, чтобы обеспечить стабильное давление, работа выполняется за счет силы тяжести. зеленая выполняет работу, стабильное давление обеспечивается редуктором, который тоже выполняет работу. В вашей постановке нас интересует механическая работа.

Для первой системы по вашим утверждениям - первое слово дороже второго, работа произведенная турбиной эквивалентна работе (дЕнергии) произведенной силой тяжести при опускании гири (т.е. иллюстрация об этом, а не о том, что турбина и гиря создают двойное уилие), работа = сила * расстояние:
A1 = 48 кг * 9,81 м/c^2 * 1 м. = 470,88 Н*м = 470,88 Дж.

Для второй системы интеграл полезной работы равен:
сила = давление * площадь = 482,63 Н ... 1 л/сек для трубы сечением 0,001 м. кв - перемещение столба воды массой 1 кг на 0,5 м при неизменном давлении, важно что воду надо затормозить:
A2 = 482,63 * 0,5 = 241,3 Дж.

Конечно, у меня относительные успехи были только по языку в свое время, потому подозреваю, что подловить меня не сложно.
Интересно, что я выше не так навтыкал.

Но, не отрицая удиветельной троллеемкости нашей ветки, все же есть два других ощущения:
- вы не задаете новые вопросы, вы переформуклируете один и тот же. Если я не понял, по вашему мнению, в первый раз, смысл?;
- я не отрицал справедливость сохранения энергии в идельной системе, я обращал внимание, что в реальных системах:
--- а) работа выполняется не в кране, потому справедливо утверждение: давление != работа. Обратите внимание на свой аргумент о сокращении знаменателя, откуда следует что вы приняли гипотезу для идеальной жидкости (не сжимаема, без трения), откуда следует, что потенциальная энергия литра воды не меняется под давлением он или нет (мы не рассматриваем систему с перепадами высоты в кранах и особенности водозабора);
--- б) я утверждал, что для реальной жидкости оценки по температуре на порядок ниже .

Смысл обсужденья -- в достиженьи консенсуса!

Вы пишете:
Для второй системы интеграл полезной работы равен:
сила = давление * площадь = 482,63 Н ... 1 л/сек для трубы сечением 0,001 м. кв - перемещение столба воды массой 1 кг на 0,5 м при неизменном давлении, важно что воду надо затормозить:
A2 = 482,63 * 0,5 = 241,3 Дж.

Зеленая помпа работает безостановочно, ежесекундно нагнетая в трубу литр воды.
Столб воды за секунду перемещается не на 0,5 м, а на 1 метр (0,001кв.м.*1м.=0,001 кубометра = 1 литр)
Так что вашу формулу предлагаю переписать:
A2 = 482,63 * 1 = 482,63 Дж.

Согласны?

есть разница между механической работой и полной энергией,
согласны?

не учтена работа редуктора, выполненная для торможения жидкости
присоединяюсь к вопросу, заданному коллегой ниже

Мы отвлечемся пока от редуктора и сконцентрируемся на помпах.


Если вы не против исправления вашей формулы, вам придется признать, что красная и зеленая помпы совершают одинаковую работу. Признаёте?

вы поменяли физическую модель, и моя формула была не о ней.
для начала стоит не менять предмет. Признаете?

Если квантование энергии или придание какого-либо другой семантики цветовой дифференциации не имеет значения, то я признаю что вы изобразили схемы, изображащие одинаковвую структуру в части, которую можно распознать. Признаю.

По ДСТУ: "Модель - формальное описание, необходимое для решения поставленной задачи". Ваша модель в результате утратила указанные качества. Еще короче: вы изобразили бутылку клейна, и требуете чтобы я согласился, что из нее будет вытекать.

Мое замечание, которое я так и не смог четко для вас сформулировать, переформуклировано вполне четко в одном из аспектов коллегой в ветке ниже. Для разнообразия, я бы хотел вникнуть в ваш ответ)))

Я не менял модели (могу согласиться, однако, что поначалу недостаточно доходчиво ее вам объяснил).
Итак, ура!
Красная помпа вырабатывает 480 Дж., которые полностью тратятся на подъём гири.
А зеленая помпа вырабатывает тоже 480 Дж., которые полностью тратятся на разогрев вентиля и протекающей через него воды.
Если вы считаете, что выработанные 480 Дж. ушли на разогрев крана не полностью, то вам именем закона сохранения энергии придется объяснить, куда девается остальное.

Нет, вот тут вы уже передергиваете!
Не было на последнем вашем рисунке ни гири, ни вентиля.
И во второй системе опять, внезапно, жидкость останавливается просто так.

Ответ на ваш вопрос я уже писал выше: для первой системы энергия преобразуется в кинетическую энергию струи воды. Именем того же закона. К сожалению, вы очень невнимательны.

А теперь объясните мне, с какой такой прихоти литр несжимаемой жидкости текущей без трения со скоростью "0" должен разогреться в вашем случае (или кран, процессы в котором вас не интересуют)?. Ответьте на вопрос ради прикола, и пожалуй приму любой ответ)))

К сожалению, вы очень невнимательны.
Сами вы таковы, увы:)

Кинетическая энергия литра воды, разогнанной до 1м/с, вычисляется по формуле m*v^2/2 и составяет 1/2 Дж, что, во-первых, в сравнении с 480 Дж. пренебрежимо мало.

Во-вторых же (и в-главных), разгоном воды занимаются обе помпы в равной мере, так что учет этого фактора никак не нарушает наших рассуждений.

А что происходит внутри вентиля -- не имею настроения думать. Нечто очень сложное. Мы тут над простыми вещами неделю бьемся...

Смущают меня ваши замечания насчет движения воды в кране "со скоростью "0"" и "остановки жидкости просто так". О какой остановке речь? Наш кран завернут не полностью. Чаши у нас очень вместительные, а веревка - очень длинная. Наш мысленный эксперимент длится беспрерывно два часа со скоростью 1л/с.

Ну вот мы и дошли до сам такой, еще немного и посоримся, ггг)
первая помпа не занимается разгоном, она обеспечивает перепад давления, вторая - да, причем _механическая работа_ гири в системе 1 не равна затраченной энергии в системе 2.
1/2 Дж это кинетическая воды при давлении 6 атм. при перепаде давления 6 атм. кран должен быть завернут (или это фигура речи у вас?), если он завернут, то скорость струии будет больше (ведь если отверстие уже, скорость жидкости больше, не так ли?) но что-то должно обеспечивать необходимый темп, с которым жидкость вытекает. хорошая идея - конец трубы, на которой некое двумерное устройство-демон отмеряет ровно 1 л\сек. потому хорошо уже, что вас начала смущать ваша же модель

Главное, ну не прийдет же какой-нибуть талантливый второкурсник-физик, и не разгони кого надо... наш мысленный эксперимет уж точно длиться два часа, причем он о другом - о воде в ступе. сойдемся на том, что я не физик в должной мере)))

прошу уточнить условие Вашей модели.

0 мм.водяного столба (0psi) на выходе это статическое давление или динамическое давление жидкости?

Статическое.

Очень интересно узнать как Вы рассматриваете динамическую составляющую давления?
Поделитесь опытом

Никак не рассматриваю.
Я в своем примере не учитываю никаких явлений, связанных с динамическим давлением, ибо для простоты считаю водную массу безынерционной (сил Кориолиса, а т.ж. действия на воду гравитационного поля и капиллярных эффектов я тоже не учитываю).

Последний вопрос:
если в трубу со скоростью 1 м\с х 1 литр\сек втекает идеальная несжимаемая жидкость, преодолевая постоянное давление 6 атм., с какой скоростью вытекает при давлении, пусть 1 атм., и что для обеспечения такого перепада давлений и одновременно скорости истечения надо?

Это очень неординарный подход к рассмотрению законов сохранения энергии -- в своей модели потенциальную энергию Вы учитываете, а кинетическую - увы, нет... и при этом спокойно рассуждаете о законах сохранения.

Скажите, Павел, в Вашей модели рассматривается классическая физика в стиле сэра Исака Ньютона и гидродинамика в духе Даниила Бернули или же это совсем «другая» физика?

 * * *

Ведь мы с Вами совсем недавно вспоминали о том, что 1 м3 имеет массу 1000 кг! Как Вам после этого удается рассматривать материальное тело (воду) не наделенным инерцией - т.е. безынерционным?

Да вот, такая у меня в мысленном эксперименте вода. Теплоемкость обычная, а масса -- нулевая. Я сделал это допущение сознательно, чтоб не возиться с копеечной половиной джоуля кинетической энергии.

ну-ну...
Игнорирование 1/2 джоуля на фоне предполагаемых 480 Дж уже выходит за рамки ожидавшейся ранее точности на уровне 0,1%.

Ранее ожидавшаяся (и ныне ожидаемая) точность, как уже обсуждалось, составляет 15%.

Неужели сантехники легко возводят в квадрат, делят и умножают пуды, вершки, золотники и прочее неметрическое наследие от имперской системы единиц

под давлением 70 пси (типичным для водопроводов)

тем не менее, psi — pounds per square inch, фунтов на квадратный дюйм "не наша" единица измерения

Величину давления в водопроводной сети регламентируют нормативные документы - Строительные Нормы и Правила (СНиП) и ГОСТы. В соответствии с действующими ГОСТами и СНиПами вся водоразборная арматура (смесители и прочие краны) должна без проблем работать при давлении 6 атмосфер (6 бар) и выдерживать опрессовку (испытания) 10 атмосфер

пока противоречий нет, только неудобство с которым сантехник справляется быстрее многих
_______________

Однао последующая легкость с которой тасуются размерные физические величины просто потрясает...

482633.01 * 0.001 * 1м. = 482.633 дж. = 115 калорий.

[безразмерное] * [безразмерное] * [длина] =? [энергия].
т.е. [длина] = [энергия] !?.

делее ещё хлеще:

0.001 кв.м. * 1 м = 0.001 куб.м. = 1000 граммов в секунду.

[площадь] * [длина] = [объем] =? [масса/время]

115 кал. / 1000 г. = 0.115 градуса

[энегргия] / [масса] =? [температура]

Используют ли сантехники вершки - не знаю. Но вопрос интересный и достойный обсуждения. В блоге какого-нибудь сантехнического журнала:)

Что до меня, я использовал пси просто протому что в английском интернете быстрее сыскались водопроводные параметры.

По поводу дальнейших ваших замечаний.

написано: 482633.01 * 0.001 * 1м. = 482.633 дж. = 115 калорий
следует читать: 482633.01 Н/кв.м. * 0.001 кв.м. * 1м/с = 482.633 дж/с = 115 калорий/с

написано: 0.001 кв.м. * 1 м = 0.001 куб.м. = 1000 граммов в секунду.
следует читать: 0.001 кв.м. * 1 м/с = 0.001 кубометра воды в секунду = 1000 граммов воды в секуду

написано (вами): [энегргия] / [масса] =? [температура]

именно!
это же ясно из указанного определения калории (которая есть количество энергии потребной для подогрева грамма воды на градус).
[энергия, затраченная на подогрев воды и указанная в калориях)] / [масса подогреваемой воды, указанная в граммах] = [прирост температуры воды, указанный в градусах]

0.001 кубометра воды в секунду = 1000 граммов воды в секуду

проверяем размерность [объём/время]=?[масса/иремя]
т.е. [объём]=?[масса]
в какой системе физических единиц вы работаете?

Я вижу, у вас возникли какие-то сомнения в том, что 0,001 кубометра воды есть 1000 граммов воды...

Окей, следует читать:
0.001 кубометра/с * 1000000г/кубометр = 1000 граммов/с,
где 1000000г/кубометр есть плотность воды.

Работаю я, очевидно, в СИ (кроме случаев упоминания пси, кгс, калорий, и литров, всюду использованных с соответствующими коэффициентами для пересчета).

Безусловно, у меня есть сомнения. Судя по Вашим выкладкам Вы стремитесь к точности 0,1%.

Плотность воды в системе СИ равна 1000кг/м3 только при температуре 4C (~277K).

Судите сами:

В диапазоне температур от таяния льда до кипения воды при нормальном давлении изменение плотности воды составляет более 4,1%

 

Далее я бы не сказал, что это столь очевидно какой системой единиц Вы пользуетесь в своих выкладках...

Всем известно, что в СИ есть только метры (м), килограммы (кг), секунды (сек) и их комбинации, которые называют производными единицами. [Т.к. в этом нет острой необходимости мы пока не будем вспоминать про другие основные единицы системы Си - Ампер (A) и Кельвин (K), моль и канделлу (Кд).]

Остальные единицы (à la упомянутые выше Psi) - внесистемные.

Хорошо, я соглашаюсь, что работал не в системе Си, моя вина (к счастью, на результат это никак не повлияло).
Однако, уверенность в 0,1-процентной точности вы мне инкриминируете зря. Ведь получив потепление на 0.115 градуса, я сразу вслед за тем написал: "вода, проходящая через кран, теплеет примерно на 0.1 градуса", что свидетельствует о моей готовности мириться с погрешностью в 15%.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT