Что будет если вскипятить воду в обычном электрическом чайнике на мкс в космосе
Обновлено: 16.05.2024
1. Время, затрачиваемое на закипание воды
Обычно мы кипятили чайник три раза в день. Получали каждый раз по 1,5 литра кипятка. На нашу семью из трех человек этого было более чем достаточно, чтобы заварить на завтрак, обед и ужин чай или кофе Использовался, конечно, не весь объем полученной горячей горячей воды. Стали присматриваться к термопоту с объемом в районе 3-х литров. Это как раз примерно то количество кипятка, которое мы используем в день.
Свои плюсы и минусы в данном аспекте есть и у чайника, и у термопота.
2. Занимаемое место
3. Удобство использования
Зато в термопоте в любое время дня есть горячая вода. Каждый раз набирать воду и ставить кипятиться, как в случае с чайником, необходимости нет.
3. Безопасность
Если наливать кипяток в ёмкость из термопота безопаснее, чем из чайника (имеется ввиду получение ожогов от случайного попадания кипятка на кожу), то в смысле электро безопасности выигрывает, конечно, чайник. Ведь когда все уходят из дома, термопот остается включенным в розетку и работает в режиме поддержания температуры воды. Учитывая возможные скачки напряжения или вероятность (пусть и очень небольшую) короткого замыкания или выхода из строя электрического прибора, есть повод для беспокойства (хоть и где-то далеко в глубине души).
4. Стоимость
5. Экономичность
А вот теперь немного посчитаем.
Если у чайника нагревательный элемент мощностью 2000 Ватт, а закипает он за 3,5 минуты, то для получения 1,5 литров кипятка расход электроэнергии составит 117 Ватт*ч. Чайник мы кипятим 3 раза в сутки — это 351 Ватт*ч. Таким образом, при использовании чайника, расход электроэнергии в год составит примерно 128 кВт*ч. При тарифе на электроэнергию 4,46 рубля за один киловатт-час, получаем 571 рубль в год.
Теперь перейдем к 3-х литровому термопоту. Мощность нагревательного элемента — 750 Ватт. Время закипания — 18 минут. Расход электроэнергии на закипание — 225 Ватт*ч. В режиме поддержания температуры воды термопот потребляет примерно 30 Ватт*ч. В этом режиме он будет работать примерно 14 часов в сутки. Соответственно, расход в сутки на поддержание температуры воды — 420 Ватт*ч. Суммарный расход электроэнергии в сутки при работе термопота получается 645 Ватт*ч. В год, соответственно, 235 кВт*ч. А это — 1048 рублей.
Получается, что расход электроэнергии (и, соответственно, денег, которые придется заплатить за электроэнергию) при использовании термопота будет почти в два раза больше, чем при использовании электрического чайника.
Подбирали недорогую модель термопота без лишних наворотов. Решили остановиться на модели Maxwell MW-1754 с максимальным объемом 3,3 литра, мощностью нагревательного элемента 800 Ватт и стальной колбой (основывались на необходимых для нас характеристиках и отзывах о модели в интернете). На Яндекс-Маркете эта модель стоит 4879 рублей. А вот в М.видео нашли такой же за 3490 рублей, что идеально вписывается в бюджет, который мы решили потратить на приобретение термопота.
Американцы стали массово открывать для себя электрочайники и пришли в восторг. Ведь раньше им приходилось долго ждать, пока вода вскипит на плите или согреется в микроволновке. Несмотря на радость от внезапного открытия, остальной мир не понимает, почему это случилось так поздно, и гадает, что же жители Штатов откроют для себя следом.
Пользовательница твиттера с ником earringdealer впервые открыла для себя электрочайник и решила поделиться своей радостью от того, как быстро с его помощью закипает вода. Такая бытовая техника действительно редка для жителей Штатов, ведь в основном они кипятят воду на плите, а то и вовсе с помощью микроволновки, пишет Junkee.
ju tha jeweler
Итак, я наконец-то перешла на электрочайник, и этот [классный] чайник реально кипятит воду за две минуты. Я три раза пила чай сегодня.
Воду в Штатах обычно кипятят не так, как привыкли жители других стран. У них это занимает намного больше времени, так как самый распространённый чайник у них — самый обычный и со свистком. Именно поэтому быстрота кухонной техники так впечатляет тех, кто только недавно познакомился с ней.
Kha_Lynsai
Да это чёртов божий дар, сестрёнка. Господи, мой [электрочайник] такой милый – цвета розового золота. Добыла в Target (один из крупнейших ритейлеров в США – прим. Medialeaks) около года назад. Плюс он отключается, когда закипает, поэтому я ничего не сжигаю. А-ха-ха-ха. Я так устала кипятить воду на плите, как мои предки.
Несмотря на искреннее удивление жителей Штатов, остальной мир в недоумении.
Некоторые пользователи соцсети строят догадки, что же откроют американцы в следующий раз.
Leona
Они наконец-то открыли электрочайники! Следующий шаг — это здравоохранение?
Другие делают ставки на кухонную технику.
MTeson
Подожду, пока вы дойдёте до термопота [электронагревательный прибор, смесь чайника и термоса — прим. Medialeaks]. Вы получите чай меньше чем за три минуты. Всегда есть горячая вода. Мечта.
А кто-то просто недоумевает, почему такая полезная техника появилась в жизни жителей Штатов так поздно.
Gooooner
Иногда быть наполовину американцем так неловко… Вы реально только что обнаружили электрочайники?
Также твиттерские пояснили, почему электрочайник в США не является вещью первой необходимости.
ShortyLibrarian
У большинства людей есть кофеварки, они могут кипятить воду на плите или в микроволновке. Чай — это совсем не то, что пьют люди. Большинство американцев пьёт кофе, и для тех, кто пьёт чай, достаточно обычного чайника или кастрюльки.
Но, несмотря на всеобщие шутки, электрочайники — действительно не такое частое явление в Штатах. Дело в том, что обычный электрический чайник потребляет большое количество энергии, а сетевое напряжение в американских домах обычно составляет 100-127 вольт, поэтому оно может не выдержать нагрузки (к примеру, в России и европейских странах стандарт — 220-240 вольт).
Впрочем, пока одни люди исследуют электрочайники, другие делают воистину удивительные открытия. Так, один канадский школьник во время прогулки со своим отцом обнаружил торчащие из скалы кости. Его находка помогла палеонтологам по-новому взглянуть на эволюционные вопросы.
Ещё одна британка после переезда к своему парню тоже открыла для себя кое-что новое. Она выяснила, что в домах мужчин не бывает чистоты.
Итак, недавно мы обсуждали, почему на Марсе нельзя снимать скафандр и дышать через трубку? Температура то там временами практически земная!
Что произойдет, если жидкую воду выплеснуть в космос? Вода окажется одновременно при очень низком давлении и очень низкой температуре. И что с ней произойдет? Замерзнет или мгновенно вскипит, превратившись в газ?
Самое интересное, что космонавты на МКС достаточно часто видят в реале, что происходит с жидкостью в открытом космосе…
Основной ответ можно получить вспомнив про теплоемкость воды.
Космос холоден, но даже в межгалактическом пространстве вода очень неплохо сохраняет то тепло, которое ей когда-то сообщили. Резко охладить ее до температуры, близкой к абсолютному нолю, невозможно — слишком велика разница между комнатной (293 К) и средней по космосу. К тому же в момент, когда вода окажется в безвоздушном холодном мраке, силы поверхностного натяжения сформируют водяные сферы, и площадь охлаждения станет минимальной.
Таким образом процесс охлаждения будет идти невероятно медленно — по крайней мере до тех пор, пока каждая молекула не окажется сама по себе, вдалеке от других уголков H2O.
А что помешает молекулам воды кинуться врассыпную? Ведь давление станет пренебрежимо мало, и переход в газообразное состояние может произойти совершенно мгновенно! Когда же молекулы или группы молекул воды окажутся относительно далеко друг от друга в облаке газа, они мгновенно растеряют кинетическую энергию, и их температура резко упадет. В каком агрегатном состоянии вода окажется тогда? Чтобы ответить, взглянем на фазовую диаграмму воды. Из нее видно, что если температура падает до -50°C, то никакое низкое давление уже неспособно сделать ее жидкой или газообразной.
Итак, последовательность событий такова: попадая в открытый космос, вода сначала мгновенно становится газообразной, а затем замерзает в виде крошечных льдинок, заполняющих межзвездную пустоту.
Можно ли увидеть это в реальной жизни? Оказалось что да. По словам астронавтов МКС они много раз наблюдали этот эффект, когда выпускали в открытый космос… мочу из космического корабля!
(Автор — Варламов Валентин Филиппович — псевдоним В.Вологдин)
Оставив рептилоида я подплыл к шкафчику санитарных средств. Повернувшись спиной к счетчику, достал мягкий гофрированный шланг, расстегнул брюки.
– Потребность в удалении отходов?
Господи…
Отвечать я, конечно, не стал. Включил отсос, и попытался забыть про любопытный взгляд рептилоида, буравящий спину. Ненавижу эти мелкие бытовые проблемы.
Вернусь к воде и О2.
Сегодня на МКС частично замкнутая система регенерации воды, и я попробую рассказать о подробности (на сколько сам в этом разобрался).
*СОГС — система обеспечения газового состава,
*СВО — система водообеспечения,
*ССГО — система санитарно-гигиенического обеспечения,
*СОП — система обеспечения питанием,
*СОТР — система обеспечения теплового режима.
Как всё начиналось (у нас).
1.СИСТЕМЫ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ В ГЕРМЕТИЧНЫХ КАБИНАХ СТРАТОСТАТОВ, РАКЕТ И ПЕРВЫХ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ
Первому посещению человеком пространства за линией Кармана в космическом корабле предшествовали запуски стратостатов, ракет и искусственных спутников Земли, в которых имелись системы жизнеобеспечения для людей и животных (большей частью для собак).
В состав ХПИ входит 95 % Са (ОН)2 и 5 % асбеста.
В ракетах, с помощью которых производилось зондирование ближнего космоса, находилась герметичная кабина с животными, имеющая в своем составе три баллона для смеси воздуха и кислорода. Диоксид углерода, выделяемый животными, удалялся с помощью ХПИ.
— патронов с кислородосодержащим веществом и поглотителем вредных микропримесей;
— патрона с поглотителем диоксида углерода и вредных микропримесей;
— электровентиляторов;
— датчиков для индикации работоспособности вентиляторов и герметичности газовых трактов;
— газоанализатора;
— блока управления и контроля.
Система обеспечивает комфортные условия в газовой среде спускаемого аппарата (замкнутый герметичный объем, содержащий 4,0-4,5 м3 воздуха) и представляет собой три регенеративных патрона и поглотительный патрон с электровентилятором на каждый патрон, обеспечивающих регенерацию воздуха по СО2, О2, СО и прочим вредным примесям. Включение и выключение микрокомпрессоров позволяет обеспечить заданный состав атмосферы объекта.
Принцип работы: воздух объекта вентилятором прокачивается через регенеративный патрон, где очищается от СО2 и вредных примесей и обогащается кислородом.
Избыток диоксида углерода убирается путем периодического включения поглотительного патрона. Поглотительный патрон также обеспечивает очистку от вредных примесей. Система работает с блоком управления и контроля и газоанализатором по кислороду и диоксиду углерода. При падении парциального давления кислорода до 20,0 кПа включается первый регенеративный патрон.
Если парциальное давление кислорода больше или равно 20,8 кПа, регенеративный патрон отключается и включается вновь при парциальном давлении кислорода 20,5 кПа. Включение второго и последующих патронов происходит при парциальном давлении кислорода 20,0 кПа (при условии падения концентрации), причем ранее включенные патроны продолжают работать.
Поглотительный патрон включается периодически при парциальном давлении диоксида углерода 1,0 кПа, выключается при парциальном давлении диоксида углерода 0,8 кПа, вне зависимости от работы регенеративного патрона.
Функционирование систем жизнеобеспечения базирующихся на основе запасов расходуемых веществ, взятых с Земли, имеют существенный недостаток: их масса и габариты возрастают прямо пропорционально длительности космической экспедиции и количеству членов экипажей. По достижении определенной продолжительности полета СЖО на основе запасов могут быть препятствием для реализации экспедиции.
В таблице приведены массовые характеристики СЖО, основанных на запасах расходуемых веществ применительно к экспедиции длительностью 50, 100 и 500 суток для экипажа, состоящего из 6 человек:
Что по факту трудно реализуемо или вообще неосуществимо (полёт к Марсу например).
В 1967-1968 годах в Институте медико-биологических проблем МЗ был проведен уникальный годовой медико-технический эксперимент с участием трех испытателей: Г.А.Мановцева, А.Н.Божко и Б.Н.Улыбышева. В гермокамерном эксперименте, длившемся 365 суток, проходила медико-биологическая и техническая оценка нового комплекса регенерационных систем жизнеобеспечения.
В состав СЖО наземного лабораторного комплекса входили:
система удаления диоксида углерода, система очистки атмосферы от вредных микропримесей,
система генерирования кислорода, система регенерации воды из влагосодержащих продуктов жизнедеятельности испытателей, санитарно-гигиеническое оборудование, оранжерея, система контрольно-измерительной аппаратуры.
Прим. от 28.02.17: спасибо за помощь в правке и познании этимологии artyums
23 марта 2001 года она была затоплена в Тихом океане.
На фото: кислородный генератор и тренажер для бега на МКС, которые вышли из строя в 2011.
К сожалению полного круговорота веществ на орбитальных станциях пока не достигнуто. На данном уровне технологий с помощью физико-химических методов не удается осуществить синтез белков, жиров, углеводов и других биологически активных веществ. Поэтому диоксид углерода, водород, влагосодержащие и плотные отходы жизнедеятельности космонавтов удаляются в вакуум космического пространства.
Санузел на космической станции выглядит так
За пятилетний период (данные на 2006 г.) их эксплуатации регенерировано 6,8 тонны воды 2,8 тонны кислорода, что позволило уменьшить массу доставляемых на станцию грузов более, чем на 11 тонн.
Задержка с включением в состав комплекса СЖО системы регенерации воды из урины СРВ-УМ не позволила осуществить регенерацию 7 тонн воды и уменьшить массу доставки.
Перспективы:
Известны попытки получить синтетические углеводы из продуктов жизнедеятельности космонавтов для условий космических экспедиций по схеме:
По этой схеме продукты жизнедеятельности сжигаются с образованием диоксида углерода, из которого в результате гидрирования образуется метан (реакция Сабатье). Метан может быть трансформирован в формальдегид, из которого в результате реакции поликонденсации (реакция Бутлерова) образуются углеводы-моносахариды.
Однако полученные углеводы-моносахариды представляли собой смесь рацематов — тетроз, пентоз, гексоз, гептоз, не обладающих оптической активностью.
Современные СЖО, после их соответствующей модернизации могут быть положены в основу создания СЖО, необходимых для освоения дальнего космоса.
Комплекс СЖО позволит обеспечить практически полное воспроизводство воды и кислорода на станции и может являться основой комплексов СЖО для намечаемых полетов к Марсу и организации базы на Луне.
Большое внимание уделяется созданию систем, обеспечивающих наиболее полный круговорот веществ. С этой целью вероятнее всего будут использовать процесс гидрирования диоксида углерода по реакции Сабатье или Боша-Будуара, которые позволят реализовать круговорот по кислороду и воде:
В случае экзобиологического запрета выброса СН4 в вакуум космического пространства метан может быть трансформирован в формальдегид и нелетучие углеводы-моносахариды по следующим реакциям:
Хочется отметить, что источниками загрязнения среды обитания на орбитальных станциях и при длительных межпланетных перелётах являются:
— конструкционные материалы интерьера (полимерные синтетические материалы, лаки, краски)
— человек (при перспирации, транспирации, с кишечными газами, при санитарно-гигиенических мероприятиях, медицинских обследованиях и др.)
— работающая электронная аппаратура
— звенья систем жизнеобеспечения (ассенизационное устройство-АСУ, кухня, сауна, душ)
и многое другое
Очевидно, что потребуется создание автоматической системы оперативного контроля и управления качеством среды обитания. Некая АСОКУКСО?
Ой не зря в Бауманке специальность по СЖО КА называлась студентами: ЖОПА…
Что расшифровывалось, как:
ЖизнеОбеспечение Пилотируемых Аппаратов
Код точно не помню, кафедра Э4.
Окончание: может я не всё учел и где-то перепутал факты, цифры. Тогда дополняйте, поправляйте и критикуйте.
Прим. на фото, конечно не мой ребёнок, да и не будущая жертва эксперимента-микроволновка.
Как я и обещал marks@marks, если, что-то выйдет-фотки и результат скину на ГИК. Выращенный салат могу послать почтой РФ желающим, за отдельную плату конечно.
Читайте также: