Question

Почему сократился расход электроэнергии?

Дэвид Кэмерон, как настоящий англичанин, очень любит чай. Он заваривает его на всю семью в трехлитровой стеклянной банке из-под томатного сока, используя привезенный ему знакомым из России (вместе с банкой) кипятильник мощностью 500 ватт. Зам премьера решил, что это не эстетично (ведь в гостях у шефа может сам ВВП побывать!) и подарил ему электрический чайник (не китайский - английский!) мощностью 1,5 кВт. Кэмерон этому вовсе не обрадовался. Он решил, что теперь расход электроэнергии на заварку чая увеличится втрое, что ляжет тяжелым бременем на семью. На самом же деле расход на это дело сократился у него втрое! Кэмерон, в отличие от химика Маргарет Тэтчер, не был даже B.Sc., поэтому совсем не знал физику (о химии и речи нет) и не мог понять, как такое может быть. Так почему сократился расход электроэнергии?

Answer 1

Тут минимум 4 момента:

• у электрочайника есть крышка, в отличие от банки, а это значит, что водяной пар конденсируется и не уносит с собой теплоту парообразования;
• электрический чайник греет воду быстрее, следовательно, меньшими оказываются потери тепла в окружающее воздушное пространство (процесс нагрева занимает меньше времени);
• у электрочайника спираль снизу, а кипятильник сверху - в итоге в чайнике задействована конвекция, в банке с кипятильником - нет;
• у чайников, особенно из пластмассы (а Кэмерон вряд ли может себе позволить чайник из нержа :-)) хуже теплопроводность, чем у стекла.

Answer 2

Все очень просто.

Представляем комнату. Две двери, несколько окон. Люди, заходят в одни двери и выходят через другие. Проходя по комнате они отдают часть своего тепла в комнату. Тепло выходит через стены помещения и через окна.

Допустим у нас проходит за час 500 человек. Тепло от них с легкостью выходит через окна. Через окна может выйти только определенное кол-во энергии. Т.е. часть тепла выходит через окна, а часть остается, в комнате становится тепло.

А теперь увеличим кол-во людей до 1500. Идут они с тойже скоростью, но, их сталов три раза больше. Кол-во тепла, уходящего через окна не увеличилось, а кол-во энергии выросло. Так как объем комнаты не изменился она комната нагреется быстрее.

Теперь сжато. С одного человека выделяется 100 ед. тепла. Улитучивается в форточки 2000 ед. тепла/час. При 500 чел/час. Поступило 50000 ед. тепла, выветрелось 2000. Разница 48000. КПД ~0,96.

При 1500 чел/час. Посткпило 150000 ед. тепла, выветрелось 2000. Разница 148000. КПД ~0,99.

Т.е. при большем потоке выросло КПД нагрева комнаты.

Тоже самое и в чайнике. Кол-во получаемого тепла растет быстрее, чем кол-во отдаваемого во внешнюю среду. Я не думаю что разница с чайником станет в 3 раза, но она будет существенная.

Answer 3

Ну.... каждый вправе думать, как ему думается!

А я Вам скажу только одно: - для того, чтобы довести до кипения N-ное количество жидкости потребуется затратить N-ное кол-во энергии - не больше и не меньше!

Более мощное устройство с одинаковым КПД сделает это быстрее по времени! А перерасхода энергии при этом быть в идеале не может!

Все это понятно из курса физики средней школы...

Answer 4

Скорее всего здесь всё зависит от скорости нагревания воды, ведь 1,5 кВт нагреватель нагреет воду намного быстрее, чем меньший, а уж от этого будут зависеть и потери тепла. Хотя я бы посоветовал премьеру сделать кипятильник из обыкновенных лезвий, с ними вода нагревается ну очень быстро, так что экономия будет просто колоссальная. Мы в армии только такими кипятильниками и пользовались. Существует одно но, если не просто кипятить воду, а варить к примеру суп, то надо придерживаться элементарных мер безопасности, а уж солить воду ни в коем случае нельзя.

Answer 5

В добавление ко всем эффектам, описанным в ответе Сергея:

Не исключено, что причина этого - в увеличении площади контакта нагревательного элемента, т.е. в увеличении скорости теплообмена и уменьшения времени на кипячение. А так как платят не за мощность, а за энергию, т.е., за произведение мощности на время, то и потребление энергии могло снизиться, с точностью до физических размеров обоих нагревательных элементов.

Answer 6

Поскольку мистер Кэмерон всегда укутывает банку толстым шотландским пледом от холодных лондонских сквозняков, то он нисколько не переплачивает за электроэнергию.