nabbla

Ну хорошо, не чаю попить, и не паровоз, а все тот же самый упомянутый душ. Лето, отключили горячую воду. Температура холодной воды - 10 градусов. Нам хочется разогреть ее до 40 градусов, да так, чтобы не нужно было вешать гигантский бак накопительного нагревателя (обидно такую штуковину брать ради нескольких недель), и чтобы не пришлось откуда-то из щитка вести мощнейшую проводку для 6-киловаттного проточного (а не факт, что это вообще допустимо!). Поэтому делаем так. Холодная вода, прежде чем пойти в водонагреватель, проходит через теплообменник, где уже разогревается за счет тепла воды, утекающей в слив. Весь вопрос - какую долю тепла мы можем вернуть таким способом? Вернем 50% - мощность нагревателя можно будет уменьшить до 3 кВт. Вернем те самые 63% - хватит мощности 2.2 кВт - это как электрочайник. А может, и больше можно? Хотелось бы иметь некоторый "запас", ведь мы здесь смотрели идеализированный случай - все это хорошо заизолировано от окружающего воздуха, мы даем температурам полностью выровняться, хотя на это на самом деле уходит бесконечное время... Ну и делаться это должно предельно просто - хочется же на практике применить, и чтобы не надо было никаких клапанов, насосов, ничего. Боюсь, это уже не подпадает под категорию "логические загадки", слишком много подробностей. Но вообще, чтобы прийти к ответу, хватило бы начальной постановки. Просто без подробностей она кажется тоже несколько надуманной...

То, что мы называем скоростью света, называется так по историческим причинам. Правильнее было бы назвать ее "предельной скоростью распространения взаимодействий", потому как эту же скорость имеет гравитация, да и свет - это такое обиходное название. Электромагнитные волны - это и радио, и инфракрасные лучи, и рентген, и гамма-радиация. Другое дело, есть такая вещь как квантовая нелокальность, она же "квантовая спутанность", когда частицы, даже разнесенные на большие расстояния, продолжают взаимодействовать чуть ли не мгновенно. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, основа для квантовой телепортации. Но к сожалению, сейчас две эти физические теории - общая теория относительности, которой пользуются в космологических масштабах, и квантовая физика для микроуровня - принципиально друг с другом не согласуются. Вся надежда на теорию струн или на петлевую квантовую гравитацию или на какие-нибудь еще даже более странные теории. Еще раз, не в свете дело. Дело в искривленном пространстве - что угодно, распространяясь в искривленном пространстве замкнутом в некий бублик, не сможет выйти за его пределы. Искривленное пространство "пришло к нам" из общей теории относительности, до недавних пор она очень хорошо подтверждалась - время действительно замедляется вблизи массивных объектов. В масштабах вселенной, увы, приходится вводить темную материю и темную энергию - без этого не сходится ни в какую! Так что сейчас рано, конечно, давать окончательные вопросы - не доросли мы еще...

Это здорово, значит, в первой версии действительно что-то есть Спасибо за картинку! На прошлой неделе я начал делать новую версию xenosky, учусь на ней объектно-ориентированному программированию Переписываю начисто все классы, чтобы, во-первых, всю совокупность данных (небесные тела и их спектры, атмосфера и ее состав, облака, наблюдатель) можно было сохранить в файл и загрузить из файла, а во-вторых, чтобы можно было легко вносить изменения, делать на выбор разные модели, не рискуя утонуть в коде и обрушить программу под собственным весом. Это необходимо, чтобы можно было двигаться дальше. Сейчас, к сожалению, заболел, сижу дома с температурой, голова раскалывается, за весь день не написал ни строчки. Поэтому боюсь, придется подождать еще некоторое время...

Не в свете дело, свет лишь очерчивает прямые линии. Если он не может покинуть нашу вселенную, значит ничто не может, значит само пространство так изогнуто, что достичь конца вселенной - все равно что достичь края Земли! В этом плане, она конечна. Лучшее доказательство конечности Вселенной - тот факт, что ночью темно

Поразительная интуиция! Если действовать по такому способу (делить стакан с холодной водой на много частей), то температуру не удастся повысить больше, чем до 100*(1-exp(-1))=63 градуса! Довольно легко выводится, кстати. оффтоп Мы смотрим, как падает температура горячей воды - каждый раз она умножается на n/(n+1), и умножается она n раз. Т.е надо найти предел (n/(n+1))^n, при n стремится к бесконечности, это (1-1/(n+1))^n, вот и получается exp(-1). Т.е остывает с T до T*exp(-1). А холодная разогревается до (1-exp(-1))*T, чтобы в сумме они дали те же 100 градусов - закон сохранения энергии никто не отменял Скрыть Но это не единственный возможный способ - есть варианты и получше, позволяющие передать более 63% тепла! Главный принцип - стараться при любом теплообмене держать температуры двух тел как можно ближе друг к другу. В пределе, если температуры равны, процесс становится обратимым. Пресловутые изотермы на цикле Карно. Впрочем, этим я скорее сбиваю с толку. Способ чрезывайно простой. Но проще рассмотреть даже не 2 стакана, а 2 трубы, по которым течет вода. Труба с чистой водой при 0 градусов, которую надо разогреть. И вторая - из котла паровоза, куда залили столько уксуса и прочих средств от накипи, что она несъедобна. А машинисту хочется чаю попить

Можно это описать примерно так. Есть первая космическая скорость - та скорость, что необходима, чтобы преодолеть земную гравитацию и выйти на круговую орбиту вокруг Земли. Она примерно равна 8 км/с. Вторая космическая - 11 км/с - так надо разогнаться, чтобы удалиться от Земли как раз-таки "на бесконечность". Но на самом деле, как только отдаляешься от Земли на достаточное расстояние, проблемой становится скорее притяжение Солнца - чтобы покинуть пределы солнечной системы, нужна третья космическая - около 17 км/с. Точно также есть еще четвертая космическая - она необходима, чтобы покинуть нашу галактику - Млечный путь. Она составляет уже 550 км/с! Казалось бы, между звездами такие большие расстояния, заполненные пустотой, но при увеличении масштабов мы наблюдаем увеличение скорости, необходимой, чтобы вырваться из данного места. Если попытаться посчитать скорость, необходимую, чтобы покинуть вообще нашу Вселенную, т.е суметь уйти сколько угодно далеко от любого ее объекта, получим скорость выше скорости света - т.е никуда мы с этой вселенной не денемся! А в контексте общей теории относительности, это означает, что вселенная в некотором роде замкнута на себя, ведь там свет распространяется по прямым линиям, другое дело, что гравитация искривляет пространство и прямые линии вместе с ним - они не уходят дальше некоей очерченной границы. Вот это и есть наша бесконечность.

Ага, правильная идея! Правда, там небольшая арифметическая ошибка. Когда происходит первый теплообмен половинки холодного стакана и двух половинок горячего, получится температура 100*(2/3)=66 2/3 градуса. При втором теплообмене - (66 2/3)*(2/3)=44 4/9 градуса. До такой температуры остынет горячая вода, а холодная нагреется до (66 2/3 + 44 4/9)/2 = 55 5/9 = 55.5555.... градуса. Да, уже выше, чем 50. А вот как считаете, каков теоретический предел?

Считаем, что потери тепла можем свести к минимуму, т.е не надо заботится о том, что все остывать будет. Скажем, это у нас не просто стаканы, а кружки - термосы 10 градусов - это для примера. Хотя бы на 1 градус можно превысить или мы неизбежно начинаем нарушать какие-то законы наподобие закона сохранения энергии или 2-го закона термодинамики?

Не, считаем, что и грязная, и чистая вода имеют одинаковую теплоемкость. Грязной я ее назвал для пояснения, что смешивать их нельзя. Насчет 70 градусов - это немного жестоко. Сформулирую вопрос так. Если мы действительно приведем воду из двух стаканов в тепловой контакт, скажем, через тонкую стенку, то если в одном стакане была вода 5 градусов, а в другом 95, то после установления равновесия будет 50 градусов с обеих сторон. А можно ли каким-то образом сделать, чтобы горячая вода отдала холодной больше тепла, чем половину? Т.е чтобы холодная нагрелась, скажем, до 55, а горячая остыла до 45? добавлено через 6 минут Очень животрепещущий вопрос, между прочим! Вот принимает человек душ под мощной струей воды. Почти все тепло уходит тупо в канализацию. А если бы мы заставили эту грязную и мыльную воду нагревать чистую холодную воду, можно было бы зверски сэкономить.

Ну, чтобы вода начала со 100 градусов испаряться, нужно в нее вкачать прилично энергии. А чтобы замерзла при 0 - наоборот, много энергии из нее отнять. А просто чайником вскипятил воду - ее температура и будет 100 градусов, но выкипать из стакана она не будет почти Но это я просто для круглых чисел сказал 0 и 100. Можно с тем же успехом сказать, что 5 градусов и 95 градусов. А нагреть надо до 70.

К вопросу о бумажном стакане - у меня получалось вскипятить в нем воду и без железной кружки. Бумага была довольно плотная, даже целиком размокнув, стаканчик не разваливался. Сейчас не могу повторить, к сожалению - плита электрическая добавлено через 3 минуты Могу задать такую загадку, раз уж речь пошла о теплообмене Есть стакан с грязной водой, разогретой до 100 градусов цельсия. Есть второй стакан, с чистой водой, при нуле градусов (но без льда, чисто вода). Воды в них одинаковое количество. Вопрос, можно ли каким-то образом разогреть чистую воду в одном стакане до 70 градусов исключительно за счет тепла горячей воды в другом?

С днем рождения!

А как насчет кондиционера в режиме теплового насоса, который, потребляя 1 кВт электрической мощности, обогревает помещение на 3 кВт?

Ну, закон сохранения энергии никто не отменял. Чтобы создать пару "частица-античастица", необходимо затратить энергию, равную массе покоя обеих частиц. 1 МэВ в случае электрона/позитрона, в 2000 раз больше для протона/антипротона и т.д. Конечно, в конце концов они аннигилируют, высвобождая всю энергию, которая ушла на их создание, но никакого положительного баланса из этого ждать не стоит.

Мне кажется, в жестяной банке была ледышка, которая лежала у самой стенки, над столом. А когда она стала таять и растекаться равномерно, центр тяжести стал перемещаться в центр банки, отчего она и упала. Падающая Звезда, Вега, такой вариант, как в задаче, имеет место быть в некоторых случаях, думаю на днях провести такой эксперимент. Простейший вариант - в качестве кубика взять игрушечную машинку. Ее колесики - это просто способ значительно снизить трение, на их раскрутку много энергии не уйдет, поэтому я почти уверен, что она скатится быстрее цилиндра или шарика.

Ну так трение есть или нет? Цилиндр и шарик полые или сплошные? Если трение очень мало, но шарик и цилиндр вообще не проскальзывают, кубик может съехать быстрее всех, так как не будет тратить энергию на раскручивание. Но это я бы тоже эксперимент провел

Wersiya, такого варианта еще не слышал. У той загадки есть продолжение, но довольно предсказуемое - назвать домашнее животное на букву Ы Вега, я надеюсь, цилиндр не ставят на торец? Цилиндр и шарик сплошные? Наклонная плоскость для всех одна и та же? Цилиндр так кладут, чтобы он покатился вниз по кратчайшему пути, а не вбок? И под "упадут" имеется в виду именно "скатятся"?

Я так понимаю, у плоскости трение приличное? Если его нет, то все одинаково скатятся. С трением быстрее всего должен скатиться шарик. Куб, понятно, будет медленнее всех - не зря же колесо изобретали А из цилиндра и шарика у последнего меньше момент инерции, значит, кинетическая энергия вращения будет меньше при той же угловой скорости, т.е больше потенциальной энергии будет уходить на поступательное движение, значит, шарик скатится быстрее.

Второй таракан!

Нет, не вши

Он самый! А теперь такая: домашнее животное на букву В?

Нет.

Мне вспомнилась такая шуточная загадка. Домашнее животное, на букву Т - кто это?

Выбритый налысо Спок оседлал коня?

Кузнечик?