Guru atsako:
Formules skirstyti į geras ir blogas - neteisinga. Jos gali supykti...
Energijos kiekis, reikalingas pakelti vandens temperatūrą nuo vienos
iki kitos, nepriklauso nuo pradinės ir galutinės vandens (ar bet kurios kitos medžiagos) temperatūros. Energijos kiekis yra matuojamas
medžiagos vienetui pakelti laipsnio vienetine reikšme.
Pavyzdžiui, norint užvirti vieną litrą (tiksliau - kilogramą, kaip bus
matyti iš kitos formulės) vandens, t.y. pašildyti jį nuo 0 iki 100
laipsnių (pagal Celsijaus skalę), reikia 419 kJ (tiksliau, 418,4 kJ) energijos.
Formulė:
Q = cs * m * dT
čia:
Q - energijos (šilumos) kiekis, matavimo vienetas - kilodžauliai (žymime - kJ);
cs - specifinė šildomo kūno šiluma, matavimo vienetas - kilodžauliai
kilogramui Kelvinui (kJ/kg K);
m - šildomo kūno masė, matuojame kilogramais (kg);
dT - temperatūrų (galutinės ir pradinės) skirtumas.
Norint temperatūrą Kelvinais paversti į temperatūrą Celsijaus
laipsniais, reikia atimti 273,15. T.y. jei Kelvinais turime 290 laipsnių,
tai Celsijaus skalėje tai bus 16,85. Paprastumo dėlei galime
atimti tik 273 ir iš 290 gautume 17 laipsnių.
Tai yra pirmoji dalis. Tačiau turime kilodžaulius, o mokame už
kilovatvalandes (kWh).
1 kWh yra lygi 3600 kJ.
Dabar galima skaičiuoti toliau:
419 kJ yra lygi 0,116 kWh, apskaičiuojame taip: 419 / 3600.
Energijos kiekį kilovatvalandėmis dauginame iš kilovatvalandės kainos.
Tarkime, kad esate paprastas buitinis vartotojas, turite vienos
laiko zonos tarifą ir elektrinę viryklę. Tokiu atveju šiuo metu Jums
viena kilovatvalandė kainuoja 31 centą.
Taigi vieno kilogramo vandens užvirinimas kainuos 0,036 Lt (beveik 4
centus): 0,116 * 0,31.
Nuo Naujųjų metų kainuos jau 5 centus, nes kilovatvalandės kaina
tokiomis pat sąlygomis kyla iki 43 centų.
Dabar galutinė formulė:
(4,19 (kJ / kg K) * 1 (kg) * (55 - 15) * 0,31 (Lt)) / 3600
Šiuo atveju lygu 0,014432, tai yra beveik pusantro cento.
Kadangi temperatūrų skirtumas tiek Celsijaus, tiek Kelvino skalėje
būtų lygus tam pačiam dydžiui, čia paprastumo dėlei skaičiuojamos
temperatūros Celsijaus skalėje. T.y. iš 55 laipsnių atimame 15. Galima
prieš tai paversti juos į Kelvino skalę - gautume atitinkamai 328,15 ir 288,15. Tačiau atėmus tiek vienu, tiek ir kitu atveju
rezultatas nesiskiria - 40.
Vietoje 1 (kg) galima naudoti savo norimą pašildyti vandens kiekį.
Ir dar, čia trūksta nuostolių, kurie neišvengiamai patiriami realiomis
sąlygomis. Nors paties kilogramo gryno vandens (priemaišos taip pat
čia neskaičiuojamos) užvirinimui ir pakanka 419 kJ (neįvertinant slėgio ir vandens nugaravimo iki užverdant bei aplinkos temperatūros), tačiau niekas
gryno vandens nevirina: kaitiname kokį nors kaitinimo elementą,
kuris turi perduoti tuos 419 kJ vandeniui.
Tas papildomas energijos kiekis neturėtų būti labai žymus, ypač
moderniuose prietaisuose. Tačiau skaičiuoti galima tik įvertinus
konkretų prietaisą. Spėjant galima pridėti kokius 1-5 proc., kurie taptų
energijos nuostoliais.
© guru.lt
2009-12-10