Обучение: Прикладная математика энергии
В этом руководстве будет дан ответ на вопрос: как много потребуется угля для обеспечения электроэнергией завода?
Сперва, необходимо узнать, сколько электроэнергии потребляет завод. Сделать это весьма просто — достаточно нажать на опору ЛЭП.
На рисунке видно, что из потребителей есть только радар, потребляющий 300 кВт электроэнергии. В Factorio используются элементы реальной науки. Ватт (Вт) есть единица измерения мощности, которая характеризует скорость преобразования электрической энергии. 1 кВт равен 1000 Вт, 1 МВт равен 1000 кВт и, если вам удастся построить достаточно большой завод, 1 ГВт равен 1000 МВт.
И так, ответ на вопрос сколько энергии потребляет завод получен. Чтобы наш завод работал на полной скорости, необходимо обеспечить 300 кВт электроэнергии. Для удобства сравнения, преобразуем 300 кВт в 0,3 МВт.
Следующий вопрос! Как много энергии содержится в угле? Это тоже весьма простой вопрос, т.к. для ответа на него достаточно навести курсор на уголь: 4 МДж.
Джоуль тоже является стандартной единицей измерения. Как и Вт: кДж равен 1000 Дж и т.д. Существует однозначная связь джоулей и ватт: 1 джоуль энергии может обеспечить 1 ватт мощности за 1 секунду.
J = W × s, где J — энергия, Дж; W — мощность, Вт; s — время, с.
Т.о. для обеспечения завода, потребляющий 0,3 МВт требуется 0,3 МДж каждую секунду.
Квиз
Как долго 1 единица угля (4 МДж) сможет поддерживать работу радара (0,3 МВт)?
Разверните, что бы получить ответ.
Какой максимальной мощности должен быть завод, который бы потреблял 1 единицу угля в 5 секунд?
Разверните, что бы получить ответ.
Бонус! Тонна угля в реальном мире содержит примерно 21 ГДж. Сколько весит 1 единица угля из Factorio?
Разверните, что бы получить ответ.
Теперь известно все, чтобы ответить на изначальный вопрос: как много потребуется угля для обеспечения электроэнергией завода? Сформулируем вопрос чуть более точно: как много потребуется угля в секунду для обеспечения электроэнергией завода?
Ремарка: почему радар работал 20 с, а не 13,5 (50% от 27 с)?
Квиз
Как много угля требуется для обеспечения завода мощностью 20 МВт?
Разверните, что бы получить ответ.
Бонус! Как много буров потребуется для производства такого количества угля?
Разверните, что бы получить ответ.
Второй бонус! Среднее американское домохозяйство потребляет 3.2 ГДж в месяц (обычно выражается как 888 кВт*ч). Как много единиц угля из Factorio потребуется для обеспечения одного такого дома за тот же период и как много домов может обеспечивать паровой двигатель (900 кВт), полагая что электроэнергия потребляется на постоянном уровне (пусть в месяце будет 30 дней).
Разверните, что бы получить ответ.