Segítség a fizika feladat megoldásában?

Először is, számoljuk ki az áramlási sebességet (Iv) és az időt (t), amelyekre szükségünk van az energiaszükséglet számításához.

Iv = térfogatáram (24 liter/perc) / 1000 (átszámítás köbméterre) / 60 (átszámítás másodpercekre) = 0.0004 m^3/s

t = távolság (9600 m) / sebesség (0.0004 m^3/s) = 24,000,000 s = 24 millió másodperc

Az energiaszükségletet (c) kiszámítjuk az alábbiak szerint:

c = (sűrűség * térfogatáram^2 * távolság) / (2 * dinamikai viszkozitás) = (1000 * (0.0004 m^3/s)^2 * 9600 m) / (2 * 0.001 Pa*s) = 3.84 MJ

Most számoljuk ki a csőátmérőt (d) az ár és a képlet alapján:

ár = 140 + 25 * d^2

d^2 = (ár - 140) / 25

d = √((ár - 140) / 25)

d = √((2013 - 140) / 25) ≈ 7.64 cm

Az üzem és beruházás költségét az energiaszükséglettel (c) és az átmérővel (d) számoljuk ki:

beruh = c * Ft/MJ = 3.84 MJ * 45 Ft/kWh = 172.8 Ft

üzem = beruh * 12 év = 172.8 Ft * 12 = 2073.6 Ft

Végül, az összköltséget (sum) a beruházás költségéhez (üzem) adjuk hozzá:

sum = beruh + üzem = 172.8 Ft + 2073.6 Ft = 2246.4 Ft

Tehát a válaszok a következők:

Iv, dm^3/s = 0.0004 dm^3/s

t, millió sec = 24 millió sec

Ft/MJ = 45 Ft/MJ

c, Pa*m^4.75 = 3.84 MJ

d, cm = 7.64 cm

beruh, mFt = 172.8 mFt

uzem, mFt = 2073.6 mFt

sum, mFt = 2246.4 mFt

Átszámoltam. Na így már jó lesz :)

A térfogatáram (Iv) átszámítása:

1 liter = 0.001 köbméter

24 liter/perc = (24 * 0.001) köbméter/perc = 0.024 köbméter/perc

Most, mivel a "dm3/s"-t szeretnéd megtudni, átszámítjuk a másodpercekre:

0.024 köbméter/perc / 60 = 0.0004 dm^3/s

Az idő (t) átszámítása millió másodpercre:

9600 m távolság 24,000,000,000 millió mm (1 m = 1,000 mm)

Most számoljuk ki, mennyi idő alatt teszi meg a távolságot:

24,000,000,000 mm / 0.0004 dm^3/s = 60,000,000,000,000 s = 60 billió másodperc

Az energia árát (Ft/MJ) az energiaszükséglettel számoljuk ki:

Az energiaszükséglet (c) a következőképpen számolható:

c = (sűrűség * térfogatáram^2 * távolság) / (2 * dinamikai viszkozitás)

c = (1000 kg/m^3 * (0.0004 dm^3/s)^2 * 9600 m) / (2 * 0.001 mPa*s) = 384,000 MJ

Most számoljuk ki az energiaszükségletet Ft-ban:

Ft/MJ = 45 Ft/kWh * 0.001 kWh/MJ = 0.045 Ft/MJ

Ezután kiszámítjuk az összköltségeket:

beruh = c * Ft/MJ = 384,000 MJ * 0.045 Ft/MJ = 17,280 Ft

A csőátmérő (d) kiszámítása az ár függvényében:

Ár = 140 + 25 * d^2

d^2 = (Ár - 140) / 25

d = √((Ár - 140) / 25)

Most számoljuk ki a csőátmérőt:

d = √((2013 - 140) / 25) ≈ 7.64 cm

Most már kiszámolhatjuk az üzemköltséget (üzem), ami egyszerűen a beruházás 12 évig tartó használatával számolódik ki:

üzem = beruh * 12 év = 17,280 Ft * 12 = 207,360 Ft

Végül az összköltség (sum) az üzem költségéhez adódik hozzá:

sum = beruh + üzem = 17,280 Ft + 207,360 Ft = 224,640 Ft

Tehát a válaszok a következők:

Iv, dm^3/s = 0.0004 dm^3/s

t, millió sec = 60 billió másodperc

Ft/MJ = 0.045 Ft/MJ

c, Pa*m^4.75 ≈ 384,000 MJ

d, cm ≈ 7.64 cm

beruh, mFt = 17,280 mFt

üzem, mFt = 207,360 mFt

sum, mFt = 224,640 mFt

És ez?

Iv, dm^3/s számítása:

Iv = (térfogatáram) / (1000 * 60)

Iv = (24 liter/perc) / (1000 * 60) = 0.0004 dm^3/s

t, millió sec számítása:

t = távolság / sebesség

t = 9600 m / 0.0004 dm^3/s = 24,000,000 sec

Tehát t = 24 millió másodperc.

Ft/MJ számítása:

A képlet alapján az energiaszükséglet (c) már korábban kiszámítottuk:

c = (sűrűség * térfogatáram^2 * távolság) / (2 * dinamikai viszkozitás)

c = (1000 kg/m^3 * (0.0004 dm^3/s)^2 * 9600 m) / (2 * 0.001 Pa*s) = 3.84 MJ

Az energia ára 45 Ft/kWh, de a számításokhoz át kell alakítanunk megajoule-ba (MJ):

1 kWh = 3.6 MJ

Ft/MJ = 45 Ft/kWh / 3.6 MJ/kWh = 12.5 Ft/MJ

c, Pa*m^4.75 számítása:

A korábbi számítások alapján c = 3.84 MJ. Nincs szükség további számításra.

d, cm számítása:

Az ár függvényében a d értékét a következő módon számíthatjuk ki:

ár = 140 + 25 * d^2

d^2 = (ár - 140) / 25

d = √((ár - 140) / 25)

d = √((2013 - 140) / 25) ≈ 7.64 cm

beruh, mFt számítása:

Beruházási költség = ár * távolság = 2013 Ft/m * 9600 m = 19,363,200 Ft

üzem, mFt számítása:

Üzemeltetési költség = c * (energia ára) * 12 év

Üzemeltetési költség = 3.84 MJ * (45 Ft/kWh / 3.6) * 12 év = 552 Ft/év

Üzemeltetési költség 12 év alatt: 552 Ft/év * 12 év = 6,624 Ft

sum, mFt számítása:

Összköltség = beruházási költség + üzemeltetési költség

Összköltség = 19,363,200 Ft + 6,624 Ft = 19,369,824 Ft

Tehát az eredmények a következők:

Iv, dm^3/s = 0.0004 dm^3/s

t, millió sec = 24 millió sec

Ft/MJ = 12.5 Ft/MJ

c, Pa*m^4.75 = 3.84 MJ

d, cm = 7.64 cm

beruh, mFt = 19,363,200 mFt

üzem, mFt = 6,624 mFt

sum, mFt = 19,369,824 mFt