Дано:
стриральная машина,
дисковый электросчётчик (640 оборотов = 1 квт-ч),
секундомер.

Включаем стиралку. Выделяем наиболее приметную отметину на диске счётчика. Пользуясь ей, замеряем время 10 оборотов диска. У меня получилось 24 секунды. Расчитываем потребляемую мощность:

10/640 * 3600/24 = 2,35 квт

Кого ещё достали лужи?
Солнце в среднем даёт 300 ватт на квадратный метр.
Теплота парообразования воды 2250 кДж/кг.
За час с квадратного метра испарится от силы полкило воды, то есть слой в пол-миллиметра.
За солнечный день может высохнуть максимум 1 см.
В расчёте не учтено отражение и нагревание, то есть реально высыхает в несколько раз меньше.

Мощность солнечного света – примерно 1 кВт на квадратный метр (солнечная постоянная).
Если усреднить эту цифру по поверхности Земли, получится около 300 Ватт на квадрат (с учётом суточного движения солнца).

При полном поглощении всей этой энергии её хватило бы на плавление 1 грамма льда каждую секунду на 1 квадратный метр, что соответствует слою в 1 микрон. За час энергия солнечного света может растопить 3 мм льда. За день – не более 5-6 см.

На деле же (далее…)

Человек в день съедает около 5 грамм хлорида натрия.
Значит, два человека вместе съедают пуд соли за 4 года.

Обычно, начиная писать статьи с задачками, мы заранее не знаем ответ. Поэтому нужно на всякий случай заранее извиниться перед читателем, если результат расчёта окажется неинтересным. Кроме того, мы оперируем упрощёнными модельными случаями, так что любые совпадения случайны, в том числе совпадение ответа задачи с реальностью.

Предположим, мы задумали некие кулинарные изыски, для которых нам требуется чёрный перец или сходные с ним специи. Купив пакет черного молотого перца в супермаркете, мы внезапно обнаруживаем, что он пахнет не перцем и выглядит не как перец. Мы-то, разумеется, в таких случаях можем сделать свой помол, а что делать всем остальным?
(далее…)

Предположим, что при проходе через радиатор отопления вода охлаждается на 10 градусов. Заявленная тепловая мощность радиатора – 2 киловатта, это 2 килоджоуля в секунду. Теплоёмкость воды 4200 дж/ (кг к), или 42000 дж/кг для дт=10к.

Отсюда получаем, что для такой теплоотдачи через радиатор должно проходить 48 грамм горячей воды в секунду.

При внутреннем диаметре подводной трубы 1 см получаем скорость движения теплоносителя 61 сантиметр в секунду.

При длине подводящей трубы в 2 метра по формуле Пуазёйля получаем перепад давления в 200 Па, или полпроцента от атмосферы.

Сегодняшняя задачка будет касаться инновационного метода отопления, для её решения даже придётся выйти за пределы школьной программы.

Суть идеи в том, что мы хотим использовать тепловой насос для обогрева жилища. А выкачивать тепло мы будем из колодца в Клину, опустив туда шланг.

Попробуем рассчитать, сколько тепла мы сможем выкачать из колодца. (далее…)

Коммунизм на всей земле построить не удалось. А можно ли всем людям полететь в космос?

Средний человек весит килограмм 100. Но ему в сутки надо килограмма 3 воды, килограмм кислорода и килограмм еды, итого минимум 5кг в сутки. Пусть лететь придётся 10 лет (за меньшее время далеко не улетишь, а за большее велик шанс помереть). Это значит, что к нашей тушке надо приложить 20 тонн груза.

Чтобы разогнать 20 тонн до 4й космической скорости (550 км/с), нужно 3е15 джоулей, или примерно миллиард киловатт-часов энергии.

Мировове производство электроэнергии, например, около 20000 миллиардов киловатт-часов в год. Что позволит отправлять в космос всего 20 тысяч человек в год.

Мораль: всем не улететь.

Дровами – около 1 рубля.
Керосином – около 2 рублей.
Природным газом магистральным – около 10 копеек.
Если отбирать тепло у батареи отопления – около 25 копеек.
Электричеством около 55 копеек.
Бензин около 1,5 рублей.
Пропан – около 30 копеек.
(в ценах 2010/11гг)

Помнится, лет 12 назад была задача про сушку мокрых простыней на кухне, где температура 20 градусов и влажность 100%. За окном температура 4 градуса и влажность тоже 100%. Как быстрее высохнут пелёнки – при открытой форточке или при закрытой?

Но эта задача мне неинтересна, так как была решена ещё 12 лет назад. Решение её довольно красивое, предлагаю попробовать решить её самостоятельно. Сейчас буду решать другую задачу из той же оперы.

На кухне 20 градусов и влажность 100%. Висят мокрые пелёнки. Если зажечь газ – они высохнут быстрее? Ответа пока не знаю, так что самом интересно.

Теплота сгорания метана 882 кдж/моль или 39 мегаджоулей на кубический метр. Объём типичной кухни – 15 кубометров.

Пусть включив газ мы нагрели воздух от 20 до 30 градусов по цельсию. Плотность насыщенного водяного пара при этих температурах составляет 0,02 и 0,04 кг/м3 соответственно. Значит, изначально там было 0,02*15 = 0,3 кг воды. Для 100%й влажности при 30 градусах туда надо добавить ещё столько же воды.

Теплоёмкость воздуха (давление постоянно) 5/2 R. Для нагревания воздуха в кухне на 10 градусов понадобится энергия 15000/22,4 * 10 * 5/2*8,31 = 140 килождоулей. Столько получится при сжигании 0,16 моль природного газа.

При этом выделится 0,32 моль водяного пара (СН4 + 3О2 = СО2 + 2Н2О). Молярная масса воды 18 грамм на моль. То есть при сгорании газа обрахуется 0,16*0,018 = 3 грамма водяного пара. С учётом того, что там уже его 300 грамм воды, абсолютная влажность практически не повысится, а относительная составит 51%.

В качестве поправок можно ввести кпд газовой плиты и расход энергии на нагревание тел (мебели) в кухне. Но даже с учётом этого при включенном газе зассанные плёнки сохнут быстрее.