На других языках: Deutsch English 한국어

Обучение: Прикладная математика энергии

From Official Factorio Wiki
Jump to navigation Jump to search
The printable version is no longer supported and may have rendering errors. Please update your browser bookmarks and please use the default browser print function instead.

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.

Потребление электроэнергии заводом.

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.

Количество энергии, запасенной в угле.

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.

   4 МДж = 0,3 МВт × s
      s = 4 МДж ÷ 0,3 МВт
      s = 13,33 с

Ответ: чуть больше 13 секунд.

Какой максимальной мощности должен быть завод, который бы потреблял 1 единицу угля в 5 секунд?

Разверните, что бы получить ответ.

   4 МДж = MW × 5 с
     MW = 4 МДж ÷ 5 с
     MW = 0,8 МВт

Ответ: 0,8 МВт.

Бонус! Тонна угля в реальном мире содержит примерно 21 ГДж. Сколько весит 1 единица угля из Factorio?

Разверните, что бы получить ответ.

Отношение энергий будет соответствовать соотношению масс:

   4 МДж / 21000 МДж = масса ÷ 1000 кг
            масса = (4 МДж ÷ 21000 МДж) × 1000 кг
            масса = 0,19 кг

Ответ: около 190 г! Что по-прежнему не объясняет, почему персонаж может нести так много всего...

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)?

Потому что он включился и выключился не мгновенно. Как видно из графика: потребление резко (но не мгновенно) поднимается и опускается. Технически, если измерить площадь под кривой на графике, будет получено значение равное 4 МДж.

Квиз

Как много угля требуется для обеспечения завода мощностью 20 МВт?

Разверните, что бы получить ответ.

Ответ: учитывая J = W × s, 20 МВт завод потребляет 20 МДж/с. Зная, что в 1 единице угля содержится 4 МДж, мы получаем 5 единиц угля в секунду(5 × 4 МДж = 20 МДж).

Бонус! Как много буров потребуется для производства такого количества угля?

Разверните, что бы получить ответ.

Ответ: на странице по ссылке указано, что скорость добычи электрического бура равна 0,5 в секунду, т.о. нам необходимо 10 электрических буров (10 × 0,5 = 5).

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.

   3.2 ГДж = 3,200 МДж
   3200 МДж ÷ 4 МДж = 800
   3200 МДж ÷ 30 дней ÷ 24 часов ÷ 60 минут ÷ 60 секунд = 1234.5679 Вт
   900,000 Вт ÷ 1234.5679 Вт = 729

Ответ: 800 единиц угля потребуется на одно домохозяйство и 729 домохозяйств может обеспечивать один паровой двигатель.