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2012年11月2日 星期五

公釐?公厘?厘米?釐米?


筆者前兩天教書時書上提到「厘米」這個長度單位,恰恰幾年前在網路上查過資料『馬爺爺06:說長道短』,就照著記憶中的內容加油添醋說明了一番,加的內容是兩部電影名稱『八釐米』與『超級八』,它們都是代表美國家用攝影機的規格--單格底片的對角線長度。
本來想自己寫一篇有關『厘米?釐米?』的謬誤,不過重新查到了上面網址,其實寫得很好,所以就直接附上連結就好,但為了避免將來連結消失,下面直接說明正確意義:

1公釐=1公厘=1 mm1毫米

1厘米=1釐米=1 cm1公分

「釐」等於「厘」,算是異體字。

馬爺爺06:說長道短

2012年10月23日 星期二

大氣壓力計算--觀賞自然科學影片後的作業


日劇『上鎖的房間』,第2集內容提到:
將房間以膠帶完全密封後,以暖氣機提升室內溫度2度,可使內開房門無法由外推開(當然門縫也密封了,打不開門-封門的膠帶當然是原因之一,不過最主要的原因是房內大氣壓力大於房外)。

今天以此題目作個計算證實:

PVnRT(理想氣體方程式)
如果房間溫度由攝氏20度上升到22度(即293K上升到295K),壓力增加原大氣壓力的293分之2,即
ΔP101300×2/293691.5 (N/m2)
房門面積大約估計為A2.04×0.831.69 (m2)
所以房門受力ΔFΔP×A691.5×1.691169 N119 (kgw)
119公斤重的力量等於要抬起119公斤重物的力,果然不是一般人推的開的門。


2012年10月10日 星期三

鹼性電池的電容量


之前寫「鎳氫(NiMH)充電電池」文章時查過網路想找『鹼性電池的電容量為何?』可惜當時沒找到,今天再找一次,意外的找到了一篇文章,寫於2010年1月
[知識]認識「鎳氫電池」
,裡面提到『鹼性電池的電容量最高是2100mAh』,原來跟筆者目前大量使用的充電電池容量差不多,提供大家參考。


       

2012年7月15日 星期日

「精簡版」的【3號與4號鎳氫(NiMH)充電電池與節能減碳(還有省錢喔!)】


因為之前一篇文章【3號與4號鎳氫(NiMH)充電電池與節能減碳(還有省錢喔!)】,被筆者學生嫌內容雜亂,故本次將內容去蕪存菁,來編排個「精簡版」,希望能多幾個人看的懂筆者所要表達的,好為環境保護盡點小小心意。

日常生活中有許多的機會會使用到3號或4號電池,無論你是使用碳鋅或鹼性電池,例如筆者家中有許多的遙控器(冷氣、電視、音響等)、時鐘、鬧鐘、溫濕度計、手電筒、緊急照明燈、收音機、相機、閃光燈、無線滑鼠、掃地機器人用的燈塔‥‥等。當然有些家庭可能還有更多筆者家中沒有的也需用到3號與4號電池的電器產品。

這些電器一年下來不知道會消耗掉各位多少金錢與製造多少的電池垃圾?基於省錢、節能減碳與環境保護的概念,筆者來解釋一下使用鎳氫(NiMH)充電電池的好處:

我們以一顆3號電池來做比較:

假設一顆鹼性電池的電量相當於一顆的鎳氫(NiMH)充電電池,它的規格是1.2V、2000 mAh。我們再假設充電器的能量轉換效率只有50%,則充飽它需耗電

<( 1.2V * 2A / 1000 ) * 1h / 0.5 = 0.0048度電>

台電的電費1度約2~4塊錢,如果以5塊來算,等於是0.024塊錢。

考慮整體的建置成本時,當然充電電池的使用必須包含充電器的成本與購置充電電池的成本,若一顆充電電池100塊,可以充放至少100次(充電電池上通常標示500-2000次不等),一台高檔快速充電器2000塊,若家中準備個20顆電池充電,則當所有的20顆電池都被使用100次後,他的總花費是

<2000+100*20+0.024*20*100=4048>

換算成2000顆鹼性電池,我們用最便宜的,大賣場可以買到12顆99塊的,所以平均一顆算8塊(超商2顆可是賣39塊喔!)

<8*2000=16000>

省很大吧!更別提節能減碳與環境保護了。

最後筆者要呼籲大家,如果家中固定會用到的電池數量夠多(10顆以上且電池是使用幾個月就要換一次的),真心建議您可以開始建置家中『使用鎳氫(NiMH)充電電池』的環境與設備,為地球也為自己的荷包著想。

科學解謎:被吸出船艙的太空人是怎麼死的?


筆者在網路上閒晃時看到這文章真是百感交集,因為筆者找這問題的答案已是許久前的事了,不是文章說的「異形」或「世界末日」,而是「火星任務」裡太空人拔掉面罩後瞬間乾枯的情形。
為了避免文章的連結將來消失不見,筆者還是冒險將文章內容轉貼於此,希望這文章能幫助像我一樣愛看科幻電影的人。


科學解謎/被吸出船艙的太空人是怎麼死的?

【原文網址: 科學解謎/被吸出船艙的太空人是怎麼死的? ETtoday新奇新聞 ETtoday 新聞雲 http://www.ettoday.net/news/20120713/73932.htm#ixzz20cHd7t62 】

回憶一下曾經看過的科幻電影,無論是《異形》系列或是《世界末日》,總有些無辜的生物會被吸出太空艙外的真空之中。不過每部電影對於「死於真空」都有不同的設定,有些是承受不住壓力而全身爆裂,有些則因為低溫而瞬間凍結。然而真實的情況又是如何?

事實上,電影裡殘忍、血腥的死亡場景都過分誇張了。當人類進入真空環境以後,並不會還來不及反應就瞬間死亡;由於人類皮膚組織的適應力,能夠在短時間內維持一定體溫及血液流動。因此飄在太空中的人們大約有10至15秒的時間靜待變化產生,然後在接下來的2分鐘內,緩慢迎接死亡。

但是痛苦通常不會持續太久,在15秒內,肺部的缺氧血即會流入大腦,造成昏迷。而且在真空環境中,肺部的換氣過程是相反的,肺會從身體各處細胞抽出氧氣,加速缺氧現象;別以為「憋氣」可以讓自己活久一點,這樣反而會讓身體內外壓力不平衡,產生類似「潛水夫症」的症狀,甚至讓肺爆裂。

在電影裡,飄入真空的人被太陽瞬間烤成洋芋片,現實情況則不然。人類暴露在太空約10秒後,皮膚才會開始灼傷,且表皮組織膨脹,裂出傷口;同一時間,肌肉內的水分會持續蒸發,口、鼻、眼睛等黏膜組織也因缺水而出現凍傷。

根據《太空生物數據手冊》(Bioastronautics Data Book),人在真空中的最後一幕,應是全身麻痺,且因為體內水分蒸發,使身體「充氣」膨脹至原先1倍左右的大小。而動脈血壓會逐漸降低、靜脈血壓逐漸升高,當最後兩者差不多時,血液循環便喪失意義。只要90秒內沒有回到正常環境,血壓則會低到足以讓血液沸騰,對心臟及循環系統造成致命損害。

歷史上曾有太空人因為意外,而讓自己暴露在接近真空的環境中。1965年一名美國太空人就因太空衣破裂,而在真空待了14秒;他在這段時間失去意識,並染上蒼藍症(cyanosis,身體變成藍紫色)。後來他被救回以後,宣稱在昏迷前最後意識到的一件事,就是舌頭上的水分全都沸騰了。

原文網址: 科學解謎/被吸出船艙的太空人是怎麼死的?
ETtoday新奇新聞
ETtoday 新聞雲 http://www.ettoday.net/news/20120713/73932.htm#ixzz20cI4re6j

2012年4月11日 星期三

3號與4號鎳氫(NiMH)充電電池與節能減碳(還有省錢喔!)

日常生活中有許多的機會會使用到3號與4號電池,無論你是使用碳鋅或鹼性電池,例如筆者家中有許多的遙控器(冷氣、電視、音響等)、時鐘、鬧鐘、溫濕度計、手電筒、緊急照明燈、收音機、相機、閃光燈、無線滑鼠、掃地機器人用的燈塔‥‥等。當然有些家庭可能還有更多筆者家中沒有的需用到3號與4號電池的電器產品。
這些電器一年下來不知道會消耗掉各位多少金錢與製造多少的垃圾?基於省錢與節能減碳的概念,筆者來解釋一下使用3號與4號鎳氫(NiMH)充電電池的好處:

我們以一顆3號電池來做比較,假設一顆鹼性電池的電量相當於一顆的鎳氫(NiMH)充電電池,它的規格是1.2V、2000 mAh。我們再假設充電器的能量轉換效率是50%,則充飽它需耗電

<( 1.2V * 2A / 1000 ) * 1h / 0.5 = 0.0048度電>

台電的電費1度約2~4塊錢,如果以5塊來算,等於是0.024塊錢。

考慮整體的建置成本:
若一顆充電電池100塊(市面上價錢混亂,從60~150都有),壽命5年(筆者手上有使用超過10年的充電電池喔!只是充飽電的電量約剩全新品的一半而已),一台高檔充電器1000塊,若提供10顆電池充電,則每顆分攤100元成本。
鹼性電池的部分,大賣場可以買到12顆99塊的,所以平均一顆算8塊(超商2顆可是賣39塊喔!)

◎預設兩種使用情形:
1. 二個月充電一次:5年就是30次,電費30*0.024=0.72塊
<充電電池總成本:100+100+0.72=200.72>
<鹼性電池總成本:30*8=240>
2. 一年充電一次:5年5次,電費5*0.024=0.12塊
<充電電池總成本:100+100+0.12=200.12>
<鹼性電池總成本:5*8=40>

由以上數據來看,低耗電的電器(一年充電一次)似乎繼續使用鹼性電池(或碳鋅電池)是正確的,但是那是因為筆者在計算成本時過份保守造成的,如果改購買500塊的充電器,或者使用20顆充電電池,則充電器的分攤成本將只剩50塊;如果充電電池的壽命可以預設的更長些,鹼性電池改算一顆10塊錢,則兩種電池的建置成本將拉近許多。再想想「一堆」電力耗盡的鹼性電池(或碳鋅電池),它所製造的環保問題吧!
至於中、高耗電的電器,一年要充兩次以上的情形,鹼性電池的成本就真的超過充電電池了。

最後以筆者10多年前購買的1800 mAh的3號充電電池這實例來證明一下:


前幾年大約一年要充電5~6次(共買了4顆,用在無線麥克風的發射器,一次使用兩顆,可使用1個月左右,因為2組交替使用,所以只要2個月充電一次),近幾年電力衰減許多,現在充飽電大約只能使用2~3個禮拜。若換算成鹼性電池,這10年來至少已經消耗了240顆以上,成本節省如下:

<240*8-4*(100+100)-240*0.024=1114.24塊>

當然更不用提的是對環保所盡的一份心~

最後筆者要呼籲大家,現在『品質優良』的鎳氫(NiMH)充電電池,比之10年前已進步許多,正常使用壽命絕對超過10年以上,如果家中固定會用到的電池數量夠多(10顆以上、1年至少充電2次〔充飽電使用時間少於半年〕),真心建議您可以開始建置家中『使用鎳氫(NiMH)充電電池』的環境與設備。為地球也為自己的荷包著想

這是又早兩三年前買的同牌電池,電容量1300 mAh,目前也仍服役中,不過可用容量一樣不足一半了: