تكنولوجيا في مصر: تمارين محلّية للتكنولوجيا الحديثة

1. حساب الاستهلاك الكلي للطاقة — استهلاك الثلاجة اليومي 1.2 كيلووات ساعة. لحساب الاستهلاك الشهري، نضرب في 30 يوماً.
   $$E_{total}=P\times t=1.2\text{ kWh/day}\times 30\text{ days}$$
2. حساب التكلفة الشهرية — الآن نضرب الاستهلاك الشهري في سعر الكيلووات ساعة الواحد.
   $$C_{total}=E_{total}\times C=36\text{ kWh}\times 1\text{ EGP/kWh}$$
3. حساب تكلفة الموز — ثمن 5 كيلوغرامات من الموز يساوي 5 أضعاف ثمن الكيلوغرام الواحد.
   $$C_{banane}=pri{x}_{banane}\times m_{banane}=15\text{ EGP/kg}\times 5\text{ kg}$$

← تكلفة تشغيل الثلاجة 36 جنيه مصري، بينما تكلفة 5 كيلوغرامات من الموز 75 جنيه مصري.

1. حساب استهلاك الطاقة اليومي للمصابيح LED — استهلاك كل مصباح LED 10 وات، وعدد المصابيح 20. نضرب في عدد الساعات اليومية.
   $$E_{daily,led}=N\times P_{led}\times t_{daily}=20\times 10\text{ W}\times 8\text{ h}$$
2. تحويل إلى كيلووات ساعة — نقسم على 1000 لتحويل الوات ساعة إلى كيلووات ساعة.
   $$E_{led}=\frac{E_{daily,led}}{1000}\times t_{monthly}=\frac{1600}{1000}\times 30$$
3. حساب استهلاك الطاقة للمصابيح التقليدية — نكرر نفس العملية مع استهلاك المصابيح التقليدية 60 وات.
   $$E_{classic}=N\times P_{classic}\times t_{daily}\times t_{monthly}/1000$$
4. حساب الفرق في الاستهلاك — نطرح استهلاك LED من استهلاك المصابيح التقليدية.
   $$\mathrm{\Delta }E=E_{classic}-E_{led}$$

← استهلاك المصابيح LED 48 كيلووات ساعة، بينما استهلاك المصابيح التقليدية 288 كيلووات ساعة. الفرق 240 كيلووات ساعة.

1. حساب المحصول القديم — المحصول القديم هو 1.5 طن للفدان، لمساحة 5 أفدنة.
   $$Y_{old,total}=A\times Y_{old}=5\times 1.5$$
2. حساب المحصول الجديد — المحصول الجديد هو 2.8 طن للفدان، لنفس المساحة.
   $$Y_{new,total}=A\times Y_{new}=5\times 2.8$$
3. حساب الفرق في المحصول — نطرح المحصول القديم من الجديد.
   $$\mathrm{\Delta }Y=Y_{new,total}-Y_{old,total}$$
4. حساب الفرق في الدخل — نضرب الفرق في سعر الطن الواحد.
   $$\mathrm{\Delta }income=\mathrm{\Delta }Y\times pri{x}_{ton}$$

← زاد محصول يوسف بمقدار 6.5 طن، مما زاد دخله السنوي بمقدار 26000 جنيه مصري.

1. حساب الاستهلاك الجديد بعد التوفير — نظام الري بالتنقيط يوفر 40%، لذا يستهلك 60% من الاستهلاك الأصلي.
   $$V_{new,daily}=V_{daily}\times (1-\frac{reduction}{100})=10000\times 0.6$$
2. حساب كمية المياه الموفرة يومياً — نطرح الاستهلاك الجديد من الاستهلاك الأصلي.
   $$V_{saved,daily}=V_{daily}-V_{new,daily}$$
3. تحويل إلى أمتار مكعبة يومياً — نقسم على 1000 لتحويل اللترات إلى أمتار مكعبة.
   $$V_{saved,daily,m^3}=\frac{V_{saved,daily}}{1000}$$
4. حساب التوفير الشهري — نضرب الكمية اليومية في عدد الأيام ثم في سعر المتر المكعب.
   $$cos{t}_{saved}=V_{saved,daily,m^3}\times day{s}_{monthly}\times pri{x}_{eau}$$

← توفر 4000 لتر من المياه يومياً، مما يعني 120 متراً مكعباً شهرياً. التوفير الشهري 600 جنيه مصري.

1. حساب تكلفة طاقة القطار — استهلاك القطار 500 كيلووات ساعة، وسعر الكيلووات ساعة 1 جنيه.
   $$cos{t}_{train}=E_{train}\times pri{x}_{kwh}=500\times 1$$
2. حساب تكلفة طاقة الحافلة — استهلاك الحافلة 30 لتر ديزل، وسعر اللتر 10 جنيهات.
   $$cos{t}_{bus}=V_{bus}\times pri{x}_{diesel}=30\times 10$$
3. حساب الفرق في التكلفة — نطرح تكلفة القطار من تكلفة الحافلة.
   $$\mathrm{\Delta }cost=cos{t}_{bus}-cos{t}_{train}$$

← تكلفة طاقة القطار 500 جنيه، بينما تكلفة طاقة الحافلة 300 جنيه. القطار أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة بمقدار 200 جنيه.

1. حساب الاستهلاك اليومي — نقسم الاستهلاك الشهري على 30 يوماً.
   $$E_{daily}=\frac{E_{monthly}}{day{s}_{monthly}}=\frac{1000}{30}$$
2. حساب الطاقة اللازمة في اليوم الواحد — نقسم الاستهلاك اليومي على كفاءة الألواح (18% = 0.18).
   $$E_{required,daily}=\frac{E_{daily}}{eta/100}=\frac{1000/30}{0.18}$$
3. حساب المساحة اللازمة — المساحة تساوي الطاقة اللازمة مقسومة على الإشعاع الشمسي اليومي.
   $$A=\frac{E_{required,daily}}{I}=\frac{(1000/30)/0.18}{5}$$

$$12.35{\text{ m}}^2$$

← المساحة اللازمة للألواح الشمسية حوالي 12.35 متراً مربعاً.

1. حساب الفرق في الإنتاج — نطرح الإنتاج القديم من الجديد.
   $$\mathrm{\Delta }P=P_{new}-P_{old}=7500-5000$$
2. حساب الفرق في الدخل اليومي — نضرب الفرق في سعر القميص الواحد.
   $$\mathrm{\Delta }income=\mathrm{\Delta }P\times pri{x}_{shirt}=2500\times 120$$

← زاد الإنتاج بمقدار 2500 قميص يومياً، مما زاد دخل المصنع بمقدار 300000 جنيه مصري يومياً.

1. حساب الاستهلاك اليومي — استهلاك الماكينة 5 كيلووات ساعة في الساعة، وتعمل 16 ساعة يومياً.
   $$E_{daily}=P\times t_{daily}=5\times 16$$
2. حساب الاستهلاك الشهري — نضرب الاستهلاك اليومي في 30 يوماً.
   $$E_{monthly}=E_{daily}\times day{s}_{monthly}=80\times 30$$
3. حساب التكلفة الشهرية — نضرب الاستهلاك الشهري في سعر الكيلووات ساعة الواحد.
   $$cos{t}_{monthly}=E_{monthly}\times pri{x}_{kwh}=2400\times 1$$

$$2400\text{ EGP}$$

← تكلفة تشغيل الماكينة لمدة 30 يوماً هي 2400 جنيه مصري.

1. حساب الاستهلاك الجديد بعد التوفير — العزل الحراري يوفر 35%، لذا يستهلك 65% من الاستهلاك القديم.
   $$E_{new}=E_{old}\times (1-\frac{reduction}{100})=2000\times 0.65$$
2. حساب كمية الطاقة الموفرة — نطرح الاستهلاك الجديد من الاستهلاك القديم.
   $$E_{saved}=E_{old}-E_{new}=2000-1300$$
3. حساب التوفير الشهري — نضرب الكمية الموفرة في سعر الكيلووات ساعة الواحد.
   $$cos{t}_{saved}=E_{saved}\times pri{x}_{kwh}=700\times 1$$

← توفر 700 كيلووات ساعة شهرياً، مما يعني توفير 700 جنيه مصري شهرياً.

1. حساب استهلاك الهاتف الأرضي اليومي — الهاتف الأرضي يستهلك 5 وات في الاستعداد، و20 وات أثناء المكالمة لمدة ساعتين. نفترض 22 ساعة است准备.
   $$E_{landline,daily}=P_{landline,standby}\times 22+P_{landline,call}\times t_{landline,call}$$
2. حساب استهلاك الهاتف الذكي اليومي — الهاتف الذكي يستهلك 0.5 وات في الاستعداد، و3 وات أثناء الـ 4G لمدة 4 ساعات. نفترض 20 ساعة است准备.
   $$E_{smart,daily}=P_{smart,standby}\times 20+P_{smart,4g}\times t_{smart,4g}$$
3. حساب الفرق في الاستهلاك اليومي — نطرح استهلاك الهاتف الأرضي من استهلاك الهاتف الذكي.
   $$\mathrm{\Delta }E=E_{smart,daily}-E_{landline,daily}$$

← استهلاك الهاتف الأرضي 150 وات ساعة يومياً، بينما استهلاك الهاتف الذكي 24 وات ساعة يومياً. الهاتف الذكي أكثر كفاءة بمقدار 126 وات ساعة يومياً.

1. حساب الطاقة اللازمة في اليوم الواحد — المضخة تحتاج 2 كيلووات من الطاقة، وتعمل 24 ساعة يومياً (افتراض).
   $$E_{daily}=P_{pump}\times 24=2\times 24$$
2. حساب المساحة الكلية للألواح اللازمة — المساحة الكلية = الطاقة اللازمة / (كفاءة الألواح × الإشعاع الشمسي).
   $$A_{total}=\frac{E_{daily}}{\eta /100\times I}=\frac{48}{0.2\times 6}$$
3. حساب عدد الألواح — قدرة اللوح الواحد 300 وات = 0.3 كيلووات. عدد الألواح = المساحة الكلية / قدرة اللوح الواحد.
   $$N_{panels}=\frac{A_{total}}{P_{panel}/1000}=\frac{40}{0.3}$$

$$134$$

← تحتاج إلى 134 لوحاً شمسياً لتشغيل المضخة.