Strona na telefon

180. Energia wody

Zadanie

Jak wykorzystać energię potencjalną wody?

Jaki jest mechanizm gromadzenia energii przez wodę?

Rozwiązanie

Woda płynąca, jak każde ciało znajdujące się w ruchu, ma energię kinetyczną.

Płynąca woda może wykonać pracę mechaniczną, np. poruszyć inne ciało. Woda stojąca może mieć energię wewnętrzną i energię potencjalną ciężkości

Energia potencjalna ciężkości stojącej i płynącej wody może zamienić się w energię kinetyczną płynącej wody, jeśli woda będzie mogła rozprzestrzeniać się. Najprostszą sytuacją jest przypadek, gdy woda może płynąć wzdłuż stoku - w dół pod wpływem pola grawitacyjnego.

Oznacza to, że zatrzymanie wody przez zaporę (tamę) to jest gromadzenie masy i energii potencjalnej. Dopiero wprawienie jej w ruch daje możliwość wykorzystania zgromadzonej energii.

Całej energii potencjalnej (obliczonej względem podłoża) nie da się zamienić na energię użyteczną - wystąpi tarcie o dno, ścianki zbiornika i tarcie wewnętrzne między cząsteczkami wody.

Jak wykorzystać energię potencjalną wody?

Dokładniej skąd bierze się przyrost energii potencjalnej wody. Energię tę obliczamy względem wybranego poziomu. Trudno (chyba niemożliwe) jest ustalić jeden poziom dla wszystkich przypadków.

Jaki jest mechanizm gromadzenia energii przez wodę?

Od czego zależy prędkość maksymalna (teoretyczna) płynącej wody?

Energia potencjalna ciężkości stojącej i płynącej wody może zamienić się w energię kinetyczną płynącej wody

Wielkości występujące we wzorach na energię potencjalną ciężkości i energię kinetyczną plynącej wody?

Wielkości występujące we wzorach

Skąd "bierze się" energia potencjalna wody?

A dokładniej, jaki jest mechanizm przyrostu energii potencjalnej wody?

Kosztem jakiej energii następuje ten przyrost?

Wszystko to jest wynikiem ogrzewania Ziemi przez Słońce i energii przepływającej z wnętrza Ziemi.

Ogrzana woda paruje, ogrzane powietrze (z parą wodną) rozprzestrzenia się. Rozchodzenie się powietrza z parą wodna odbywa się we wszystkich dostępnych kierunkach, także do góry.

W wyższych miejscach para wodna ulega skropleniu i krzepnięciu, a potem następują opady atmosferyczne.

Woda z opadów atmosferycznych, która spadła na góry ma energię potencjalną ciężkości. Woda ta spływa z wyżej położonych terenów i zatrzymuje się na przeszkodach.

Przeszkoda może być naturalna lub sztuczna. Za sztuczną przeszkodą umieszczane są urządzenia porządkujące ruch wody i zamieniające ruch wody np. na ruch obrotowy turbin i generatorów elektrycznych.

Woda w każdym zbiorniku zajmuje objętość, i rozmiary, zależne od zbiornika i ilości wody.

Mimo to do rozwiązania wielu zagadnień możemy zastosować rozwiązania uzyskane w modelu punktu materialnego.

Energia potencjalna grawitacyjna i energia kinetyczna płynącej wody

Dynamika

Energia

Energia mechaniczna

Energia kinetyczna

Energia potencjalna

Zadanie

Jak wykorzystać energię potencjalną wody?

Jaki jest mechanizm gromadzenia energii przez wodę?

Rozwiązanie

Woda płynąca, jak każde ciało znajdujące się w ruchu, ma energię kinetyczną.

Płynąca woda może wykonać pracę mechaniczną, np. poruszyć inne ciało. Woda stojąca może mieć energię wewnętrzną i energię potencjalną ciężkości

Energia potencjalna ciężkości stojącej i płynącej wody może zamienić się w energię kinetyczną płynącej wody, jeśli woda będzie mogła rozprzestrzeniać się. Najprostszą sytuacją jest przypadek, gdy woda może płynąć wzdłuż stoku - w dół pod wpływem pola grawitacyjnego.

Oznacza to, że zatrzymanie wody przez zaporę (tamę) to jest gromadzenie masy i energii potencjalnej. Dopiero wprawienie jej w ruch daje możliwość wykorzystania zgromadzonej energii.

Całej energii potencjalnej (obliczonej względem podłoża) nie da się zamienić na energię użyteczną - wystąpi tarcie o dno, ścianki zbiornika i tarcie wewnętrzne między cząsteczkami wody.

Jak wykorzystać energię potencjalną wody?

Jaki jest mechanizm gromadzenia energii przez wodę?

Energia potencjalna ciężkości stojącej i płynącej wody może zamienić się w energię kinetyczną płynącej wody

Wielkości występujące we wzorach

Wielkości występujące we wzorach

Skąd bierze energia potencjalna wody?

A dokładniej, jaki jest mechanizm przyrostu energii potencjalnej wody?
Kosztem jakiej energii następuje ten przyrost?

Wszystko to jest wynikiem ogrzewania Ziemi przez Słońce i energii przepływającej z wnętrza Ziemi.

Ogrzana woda paruje, ogrzane powietrze (z parą wodną) rozprzestrzenia się. Rozchodzenie się powietrza z parą wodna odbywa się we wszystkich dostępnych kierunkach, także do góry.

W wyższych miejscach para wodna ulega skropleniu i krzepnięciu, a potem następują opady atmosferyczne.

Woda z opadów atmosferycznych, która spadła na góry ma energię potencjalną ciężkości. Woda ta spływa z wyżej położonych terenów i zatrzymuje się na przeszkodach.

Przeszkoda może być naturalna lub sztuczna. Za sztuczną przeszkodą umieszczane są urządzenia porządkujące ruch wody i zamieniające ruch wody np. na ruch obrotowy turbin i generatorów elektrycznych.

2. Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

223. Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym

7. Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

1130. Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

1074. Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

10. Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki

Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

9603. Prąd elektryczny

9201. Optyka geometryczna - spis

9604. Siła Lorentza

9401. Gaz doskonały spis rozwiązanych zadań

1046. Zjawisko fotoelektryczne - spis zadań

9006. Energia - spis zadań