Jos normaali kotitietokone ottaa sähköverkosta 360,00 W sähkötehon,
niin synnyttääkö se lämpöä 360,00 Wattia?
Tietokonehan synnyttää lämmön lisäksi myös ääntä ja valoa, joiden
muodostamiseen tarvittanee pari wattia?
Koneessa on myös liikkuvia moottoreita, jotka muodostavat
ilmavirtauksia ja tärinää suljetun systeemin (PC-kotelo)
ulkopuolellekin.
Lisäksi tietokone saattaa lähettää osan ottamastaan sähkötehosta
huoneiston ulkopuolelle esim. Ethernet-kaapelia pitkin tai
WLAN/Bluetooth säteilynä, jolloin lämpökuorma ei rasita sitä tilaa,
jossa PC sijaitsee.
Osaako joku arvioida, paljonko tietokoneen muodostamat ääni, valo,
ilmavirrat, tärinät, jne. ominaisuudet vaativat tehoa ja minkä verran
jää lämpökuormaksi tietokonehuoneeseen?
Lonkalta heitetty veikkaukseni voisi olla, että jos ideaalinen sähkön
kulutusmittari näyttäisi ottotehoksi 360,00 W, niin tästä muodostuisi
lämpöä ehkä noin 357,00 W. Muita veikkauksia tai peräti faktaa?
-Asko
Täsmällistä faktaa ei varmaan ole kenelläkään: riippuu _hieman_
kokoonpanosta. Mutta melko lähelle sadan prosentin hyötysuhdetta
päästäneen lämmöntuotossa.
Toinen asia on sitten, mitä se merkitsee: itselläni on
suorasähkölämmitys, joten ainakin talvisin tietokone toimii lämmittimenä
sen aikaa, kun se on päällä. Energiaperiaatteen mukaan tämä on pois
patterien tehosta.
> -Asko
f
Mutta myös ääni, valo, ja tuulettimien tuottama ilmanvirta
(liike-energia) muuttuvat lopulta lämmöksi. Ja varmaan melkein kokonaan
sitä samaa huonetta lämmittäen jossa tietokone sijaitsee.
Joo, tämä onkin se mielenkiintoinen kysymys. Tavallaanhan ääniaalto ja
ilmavirtaus tekevät jo sellaisinaan "työtä", joten voiko ne työn
tehtyään vielä 100 prosenttisesti muuttua lämmöksikin? Silloinhan
kokonaishyötysuhde olisi yli 100%?
Hehkulampuista puhuttaessakin on jäänyt mieleeni, että 90% muuttuu
lämmöksi ja 10% valoksi. Muuttuuko tosiaan tuo valokin lopulta
lämmöksi, jolloin hyötysuhteeksi tuleekin 110% ja tästä voisi alkaa
kehittelemään ikiliikkujaa?
Tiedän, että alle normaalin puheäänen tasoisen äänen (tietokoneen
hurina) muodostamiseen ei kovin montaa watin murto-osaa tarvita. Eikä
pari kpl alle watin ledejä muodosta valoa läheskään 100%
hyötysuhteella. Joten mitään käytännön merkitystä tällä pohdinnallani
ei ole, mutta fysiikan kannalta minua kiinnostaa teoriassa, että
kuinka hyvällä hyötysuhteella tietokone toimii lämmittimenä.
-Asko
Ei, vaan ääniaallot pysähtyvät seinään (esimerkiksi) ja luovuttavat
energiansa sinne lämpönä. On tietysti mahdollista ja käytännössäkin niin
että ääni ja valo kulkeutuvat osin ulos, jolloin niiden enregia vapautuu
osittain vasta ulkona.
> Hehkulampuista puhuttaessakin on jäänyt mieleeni, että 90% muuttuu
> lämmöksi ja 10% valoksi. Muuttuuko tosiaan tuo valokin lopulta
> lämmöksi, jolloin hyötysuhteeksi tuleekin 110% ja tästä voisi alkaa
> kehittelemään ikiliikkujaa?
Hehkulampun kohdalla prosentit lienevät reippaasti alle 1%, ehkäpä
lähempänä 0,1 %:tia. Joillain ledeillä ja vastaavilla
energiansäästölampuilla päästäneen tuonne 5% tuntumaan.
Hyötysuhteessa 100% ei ylitetä. Käytännössä lamppu tuottaa lämpöä esim.
99,9% ja valoa 0,1%. Eli jos lampun ympärille rakennettaisiin läpinäkyvä
kuutio, 99,9% energiasta jäisi kirkkaan kuution sisälle. Tuo valon
energia 0,1% voitaisiin ottaa talteen kuution ulkopuolelta, vaikkapa
rakentamalla valoa läpäisemätön kuutio tämän toisen ympärille.
> Tiedän, että alle normaalin puheäänen tasoisen äänen (tietokoneen
> hurina) muodostamiseen ei kovin montaa watin murto-osaa tarvita. Eikä
> pari kpl alle watin ledejä muodosta valoa läheskään 100%
> hyötysuhteella. Joten mitään käytännön merkitystä tällä pohdinnallani
> ei ole, mutta fysiikan kannalta minua kiinnostaa teoriassa, että
> kuinka hyvällä hyötysuhteella tietokone toimii lämmittimenä.
Niin, jos tuota ajattelee, niin kokonaisuutena tietokoneen keskusyksikkö
tuottanee valoa ja ääntä jossain 0,001 W tienoilla. Monitori tuottanee
valona jo enemmän, ehkäpä kertaluokkana 0,01 W tasolla? Kovasti pieniä
määriä satojen wattien kokonaisenergiankulutuksesta.
*EI!
> Tietokonehan synnyttää lämmön lisäksi myös ääntä ja valoa, joiden
> muodostamiseen tarvittanee pari wattia?
>
> Koneessa on myös liikkuvia moottoreita, jotka muodostavat
> ilmavirtauksia ja tärinää suljetun systeemin (PC-kotelo)
> ulkopuolellekin.
*Hyötysuhdetta lämpöön jokainen lisäliikunto tietysti noista alentaa.
> Lisäksi tietokone saattaa lähettää osan ottamastaan sähkötehosta
> huoneiston ulkopuolelle esim. Ethernet-kaapelia pitkin tai
> WLAN/Bluetooth säteilynä, jolloin lämpökuorma ei rasita sitä tilaa,
> jossa PC sijaitsee.
>
> Osaako joku arvioida, paljonko tietokoneen muodostamat ääni, valo,
> ilmavirrat, tärinät, jne. ominaisuudet vaativat tehoa ja minkä verran
> jää lämpökuormaksi tietokonehuoneeseen?
>
> Lonkalta heitetty veikkaukseni voisi olla, että jos ideaalinen sähkön
> kulutusmittari näyttäisi ottotehoksi 360,00 W, niin tästä muodostuisi
> lämpöä ehkä noin 357,00 W. Muita veikkauksia tai peräti faktaa?
>
> -Asko
*Lienet aika oikeassa prosenttisuhteessa.
,N,e o_
*Todellisuudessa jopa lämmön IR-kvanteista poistuu ikkunoista, ovista,
seinistä jne paljon.
,N,e o_
*Sähköhukka maksaa tietysti kertaluokkia enemmän. Esim. puulämpö on
kymmenesosaa sähkölämmityksestä.
>
> > -Asko
>
> f
,N,e o_
Ok, kuulostaa ihan uskottavalta teorialta.
> Niin, jos tuota ajattelee, niin kokonaisuutena tietokoneen
> keskusyksikkö tuottanee valoa ja ääntä jossain 0,001 W tienoilla.
> Monitori tuottanee valona jo enemmän, ehkäpä kertaluokkana 0,01 W
> tasolla? Kovasti pieniä määriä satojen wattien
> kokonaisenergiankulutuksesta.
Näinpä. Asia vaan rupesi minua teoriassa kiinnostamaan. Ilmeisesti se
sitten on niin, että 360,00 watin jatkuvalla teholla käyvä PC
lämmittää ympäröivää huonetta vähintäänkin 359,00 watin teholla. Eli,
korkeintaan 1 watti tehosta pääsee livahtamaan Ethernet-kaapelin
kautta tai ikkunasta valona ja äänenä huoneen ulkopuolelle.
-Asko
,ne o_ wrote:
> *EI!
Olipas hyvät perustelut. :)
En ole ryhmää aiemmin selannut, mutta kun yli puolet tämän ryhmän
säkeistä näyttää olevan sinun aloittamiasi ja niiden tietosisältö
ainakin minulle ihan liian korkealentoista, niin voisin päätellä sinun
olevan trolli. Sori vaan, jos osuin väärään ja pystyt perustelemaan
yllä olevan painavan mielipiteesi. ;)
> *Hyötysuhdetta lämpöön jokainen lisäliikunto tietysti noista
> alentaa.
Ilmeisesti eivät alenna lämmittämisen hyötysuhdetta, kuten Toni tuossa
perusteli. Äkkiseltään kyllä tuntuu jotenkin oudolta, että tietokone
suorittaa monimutkaisia laskutoimituksia, pyörittää tuulettimia ja
massamuistejaan ja siltikin se vielä näiden töiden lisäksi toimii
99,99% hyötysuhteella sähkölämmittimenä. Mutta kai tämä on uskottava?
-Asko
>> Hehkulampuista puhuttaessakin on jäänyt mieleeni, että 90% muuttuu
>> lämmöksi ja 10% valoksi. Muuttuuko tosiaan tuo valokin lopulta
>> lämmöksi, jolloin hyötysuhteeksi tuleekin 110% ja tästä voisi alkaa
>> kehittelemään ikiliikkujaa?
>
> Hehkulampun kohdalla prosentit lienevät reippaasti alle 1%, ehkäpä
> lähempänä 0,1 %:tia. Joillain ledeillä ja vastaavilla
> energiansäästölampuilla päästäneen tuonne 5% tuntumaan.
Hehkulampun valontuotanto on luokkaa 2 % koko tehonkulutuksesta.
http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb#Luminous_efficacy_and_efficiency
Loppuenergia sillä menee lämmöntuotantoon. Tavallisen himmeän
lampun lasikupu on IR - säteilyn kannalta läpinäkymätön (katsottu
lämpökameralla kun ei uskottu) jolloin varsinaisena lämmön lähteenä
on noin 70 - asteinen kupu.
>> Tiedän, että alle normaalin puheäänen tasoisen äänen (tietokoneen
>> hurina) muodostamiseen ei kovin montaa watin murto-osaa tarvita.
Äänen intensiteettiä ja painetta voidaan molempia mitata desibeleinä
siten, että kuunneltaessa äänilähteen suunnasta molemmat asteikot
antavat saman desibelilukeman.
http://physics.mtsu.edu/~wmr/log_3.htm
Nollakohta eli nolla desibeliä on määritelmän mukaan kuulokynnys
100 Hz taajuudella eli sille on sovittu arvo
äänenpaineelle 2E-5 N/m ( vastaa 0 dB @ 1000 Hz)
äänen intensiteetille 1E-12W/m^2 (vastaa 0 dB @ 1000 Hz)
Intensiteetti on verrannollinen paineen neliöön. Jos kompuutteri
hurisee joka suuntaan 50 dB intensiteetillä metrin päästä mitattuna
niin äänen intensiteetti on 1E-7 W/m^2 (10 dB lisäys nostaa tehon
kymmenkertaiseksi) ja metrin säteisen pallon pinnalta katsottuna
akustista tehoa liikkuu ulospäin yhteensä hurjat 4E-6 W (0.000 004 W).
> Niin, jos tuota ajattelee, niin kokonaisuutena tietokoneen keskusyksikkö
> tuottanee valoa ja ääntä jossain 0,001 W tienoilla. Monitori tuottanee
> valona jo enemmän, ehkäpä kertaluokkana 0,01 W tasolla? Kovasti pieniä
> määriä satojen wattien kokonaisenergiankulutuksesta.
Wlan - kortti tuottaa antenniinsa enintään 100 mW rf - tehoa. Jos
sen antenni on viety kauas ulos vapaaseen tilaan niin silloin on saat
pudotettua 200 W laitteen lämmitystehon arvoon 199.9 W eli hyötysuhde
olisi enää "vain" 99.95 %.
Näppäimistöä hakkaava ihminen tuottaa mekaanista työtä tehdessään
lisälämpöä enemmän kuin tuon 100 mW...
Kim
> Intensiteetti on verrannollinen paineen neliöön. Jos kompuutteri
> hurisee joka suuntaan 50 dB intensiteetillä metrin päästä mitattuna
> niin äänen intensiteetti on 1E-7 W/m^2 (10 dB lisäys nostaa tehon
> kymmenkertaiseksi) ja metrin säteisen pallon pinnalta katsottuna
> akustista tehoa liikkuu ulospäin yhteensä hurjat 4E-6 W (0.000 004 W).
Virhe tekstissä eli pitäisi olla yhteensä 1.2E-6 W (0.000 0012 W)
Kim
*Ei tietysti kaikki muutu lämmöksi täysin.
,N,e, O_
*Täysin päin seiniä kaikki tyyni. Hehkulampun valontuotto 5%. Halogeeni 10%.
Loistevalo 25%. Ja parhaimmat nykyajan laboraatioisen LED:it 50%!
> Hyötysuhteessa 100% ei ylitetä. Käytännössä lamppu tuottaa lämpöä esim.
> 99,9% ja valoa 0,1%. Eli jos lampun ympärille rakennettaisiin läpinäkyvä
> kuutio, 99,9% energiasta jäisi kirkkaan kuution sisälle. Tuo valon
> energia 0,1% voitaisiin ottaa talteen kuution ulkopuolelta, vaikkapa
> rakentamalla valoa läpäisemätön kuutio tämän toisen ympärille.
>
> > Tiedän, että alle normaalin puheäänen tasoisen äänen (tietokoneen
> > hurina) muodostamiseen ei kovin montaa watin murto-osaa tarvita. Eikä
> > pari kpl alle watin ledejä muodosta valoa läheskään 100%
> > hyötysuhteella. Joten mitään käytännön merkitystä tällä pohdinnallani
> > ei ole, mutta fysiikan kannalta minua kiinnostaa teoriassa, että
> > kuinka hyvällä hyötysuhteella tietokone toimii lämmittimenä.
>
> Niin, jos tuota ajattelee, niin kokonaisuutena tietokoneen keskusyksikkö
> tuottanee valoa ja ääntä jossain 0,001 W tienoilla. Monitori tuottanee
> valona jo enemmän, ehkäpä kertaluokkana 0,01 W tasolla? Kovasti pieniä
> määriä satojen wattien kokonaisenergiankulutuksesta.
,N,e, O_
>
> Äänen intensiteettiä ja painetta voidaan molempia mitata desibeleinä
> siten, että kuunneltaessa äänilähteen suunnasta molemmat asteikot
> antavat saman desibelilukeman.
>
> http://physics.mtsu.edu/~wmr/log_3.htm
>
> Nollakohta eli nolla desibeliä on määritelmän mukaan kuulokynnys
> 100 Hz taajuudella eli sille on sovittu arvo
>
> äänenpaineelle 2E-5 N/m ( vastaa 0 dB @ 1000 Hz)
> äänen intensiteetille 1E-12W/m^2 (vastaa 0 dB @ 1000 Hz)
>
> Intensiteetti on verrannollinen paineen neliöön. Jos kompuutteri
> hurisee joka suuntaan 50 dB intensiteetillä metrin päästä mitattuna
> niin äänen intensiteetti on 1E-7 W/m^2 (10 dB lisäys nostaa tehon
> kymmenkertaiseksi) ja metrin säteisen pallon pinnalta katsottuna
> akustista tehoa liikkuu ulospäin yhteensä hurjat 4E-6 W (0.000 004 W).
>
En täysin ymmärtänyt tarkoititko, että äänienergia(kin) absorboituu
huoneen "sisältöön" eli jää sinne lämmittämään, kuten ilmaan, seiniin,
kansalaisiin jne. Näinhän tässä käytännössä tapahtuu?
-Pentti
> En täysin ymmärtänyt tarkoititko, että äänienergia(kin) absorboituu
> huoneen "sisältöön" eli jää sinne lämmittämään, kuten ilmaan, seiniin,
> kansalaisiin jne. Näinhän tässä käytännössä tapahtuu?
Näin käy, mutta äänen mukana kulkeutuvan energian määrä
on todella pieni muuhun verrattuna. Vain rakennuksen ulko-
puolelle pääsevä osa melusta kuljettaisi energiaa pois.
Jos melun vaimeneminen rakenteisiin olisi mitättömät
10 dB niin siinäkin tapauksessa äänen tehosta jäisi 90 %
lämmittämään rakennusta.
Kim
Mitenkäs monitorin valoteho? En ihan äkkiseltään löytänyt netistä
valmiita laskelmia tai arvioita siitä.
Karkeaa laskelmantynkää:
Monitorin (20", 4:3) pinta-ala 0,12 m^2. Kirkkaus 250 cd/m^2 => koko
valovoima 31 kandelaa.
Arvioidaan, että monitorin pinta säteilee tällä intensiteetillä vähän
alle 180 asteen levyiseen sektoriin, sanotaan vaikka 6 steradiaaniin.
Vihreällä (540 THz) valolla yksi kandela tekisi noin 1,5 mW/sr,
jolloin saataisiin 31 * 6 * 1,5 = 280 mW. Käytännössä valoteho on
kuitenkin suurempi (vedetään hihasta kertoimella 2...3), koska muilla
aallonpituuksilla samaan valovoimaan tarvitaan enemmän tehoa.
Tuosta tulisi karkeasti jotain 0,5 ... 1 watin valoteho. Meniköhän
edes sinnepäin?
(Samainen monitori kuluttaa sähköä noin 50 W.)
--
Jukka....@iki.fi
* Parempi kyy povessa kuin kymmenen poskella.
*Edelleen se on 5%! Tosin riippuu jonkin verran jännitetasoista.
,N,E,,o_
> ,ne o_ wrote:
> > *EI!
>
> Olipas hyvät perustelut. :)
>
> En ole ryhmää aiemmin selannut,
*(No tähän heti kättelyssä. Noin 97% kirjoittajista on täällä vain
nimimerkkinsä muuttaneita vanhoja tapauksia. Siis tämä vaan ilman sarvia ja
hampaita tähän alkuun.)
mutta kun yli puolet tämän ryhmän
> säkeistä näyttää olevan sinun aloittamiasi ja niiden tietosisältö
> ainakin minulle ihan liian korkealentoista,
*Kiitos).
niin voisin päätellä sinun
> olevan trolli.
*Hetkinen sun logiikkalokerossas on nyt jotain oudoksuttavaa? Ai siis se,
että tieto ei aukea heti kuin kertakäyttöhampurilainen tekee siitä kuten
sanoit "trollin"? .. ..Noo toisaalta puolestani minä epäilen sut 97%
vanhaksi "kierrätysnimeksi", joten epäluulon tasoissa ollaan balanssissa,
tä?
Sori vaan, jos osuin väärään
*Osuit väärään.
ja pystyt perustelemaan
> yllä olevan painavan mielipiteesi. ;)
*Ja äärimmäisen toden!
> > *Hyötysuhdetta lämpöön jokainen lisäliikunto tietysti noista
> > alentaa.
>
> Ilmeisesti eivät alenna lämmittämisen hyötysuhdetta, kuten Toni tuossa
> perusteli. Äkkiseltään kyllä tuntuu jotenkin oudolta, että tietokone
> suorittaa monimutkaisia laskutoimituksia, pyörittää tuulettimia ja
> massamuistejaan ja siltikin se vielä näiden töiden lisäksi toimii
> 99,99% hyötysuhteella sähkölämmittimenä. Mutta kai tämä on uskottava?
*Noin ei homma totta tosiaan etene. Ja kuten aina kykenen myös väitteeni
perustelemaan. Otetaan suosittu verrokki. Jos laite on lämmin se kuten
oivallat kykenee esim. siirtämään ilmamassaa ylöspäin. Ja vaikka
kiehuttamaan vettä, ymmärtänet tämän perusteen? Jos esim. nostatat 100litraa
vettä metrin ylöspäin sekunnissa millä mekaniikalla vaan tiedätkö miten
suuren voimakoneen tarvitset? Kaava on helppo muistaa, H korkeus (m)*
massa(tonneissa)* 9,81gravitaatiovakio = teho kilowatteina. Saamme tästä
0,1*1* 9,81= 0,981kW. Tämä kaava on eräs keskeisin fysiikan tajuntaa
auttava. Kuten huomasit tuollaisen ponnistuksen kykenee ihminen nykäisemään,
eli hetken kykenemme tuottamaan 1kW tehon.
*Edelläolevalla todistin lähinnä sitä, että mikä tahansa fyysinen
massasiirto ei muutu lämmöksi, jos se voidaan suorittaa toisin päin energiaa
tuottaen. Näin siis nyrkkisääntönä on, että kaikki se fyysinen esim.
puhaltimen ylös pukkaama ilmamassa on muuttunut potentiaalienergiaksi, eikä
pelkäksi lämmöksi! Sama on kyseessä kun kuumentunut ilma nousee kattoon. Kun
se jäähdytessään putoaa kylmempänä alas se ei ole lämpöenergiakomponentti,
vaan potentiaalienergiaa. Myös esim. kemiallinen energia on niinikään
tällaista takaisin palautettavaa vääntöä, kuten suolaliuos kykenee
kuljettamaan kylmyysenergiaa tyrosboksikäytössään jne.. On varsinainen
leegio energioita jotka toimivat näin. Edes sähkö ei ole mitään muuta kuin
fyysistä materiaalin siirtoa, jopa niin konkreettisesti, että tasavirrassa
oleva kuparikaapeli paksenee konkreettisesti toiseen päähänsä metallin
muuttaessa fyysisesti paikkaa. Lisäksi prosessista tulevat esim. valofotonit
eivät voi kadota vaan poukkoilevat huoneistosta energiansa mukana.
IR-fotoneista näkyvään valoon ja jopa UV-tasoihinsa asti.
*Juu aluksi sanoit, ettei juttujeni perässä helpolla pysy. Näin tosiaan on.
Todellisuudessa edustan sen tason fysiikka/kvanttimaailmaosaamista, jonka
edes nimiä, saati terminologiaa täällä vain ani harva on edes kuullut.
Valitan, että tältä osin en voi tehdä muuta, kuin opettaa muille miten oikea
fysiikka toimii. Sen voi sitten tosiaan vaan todeta yli älynsä meneväksi,
lakonisoida niin aikaansa edellä olevaksi, ettei uskalla edes
ennakkoluuloisesti
lukea. Ja sitten aina löytyy ihan oikeasti joitain, joille oikea fysiikka on
kiinnostava haaste mekaniikkoineen. Tällaisille voisin suositella sitten
Pekka Jauhon Kvantti- ja ydinfysiikka. Jos on kykyä kahlata tällaista
materiaalia läpi, niin sussa on potentiaalia tajuta jo väläyksiä sitä, missä
tasoissa ajatusmaailmani liikkuu. (PS. Tällaista opusta on syytä lähestyä
aika pitkälle Stephen Hawkinin metodilla, eli kaavoja ei kannata
ensilukemissa juuri katsella turhina. ..Juu kannattaa ne vilasta, mutta
niissä käytännössä vaan toisinnetaan se, mitä teksti juuri kertoi.)
> -Asko
,N,E,,o_
*Ei tietysti. Ääni on energia joka kylmästi liikuttaa flekti-ilmiöllä ilmaa
fyysisesti ja äänestä paljon myös konkreettisesti energiana poistuu ulos
tilastaan läpi seinien.
> -Pentti
,N,E,,o_