Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Водата е най-важният флуид, който съществува на Земята и ни предлага много ресурси и услуги. Водата е позволила развитието на живота, е допринесла за регулирането на климата и също така ни осигурява енергия. Енергията е друг от най-необходимите ресурси за хората, тъй като без нея не бихме имали електричество или топлина, например. Може би най-известната форма на енергия от водата е хидравличната или хидроелектрическата енергия, но тя се получава от други енергии, какво представляват кинетичната и потенциалната енергия. В тази статия за зелен еколог ще се задълбочим в обяснението каква е кинетичната енергия на водата за да се разбере по-добре значението на водата като енергиен ресурс.
Какво е енергия: проста дефиниция
На първо място, трябва да знаем какво е енергия. Енергията се разбира като способността на обекта да върши работа и да пренася топлина. От своя страна работата съответства на усилието, което трябва да се положи, за да се премести обект или вещество на определено разстояние. Но, както казахме в началото, енергията също е топлина и следователно енергията може да бъде определена и като топлинния поток, който се движи от горещ предмет или вещество към по-студено.
Енергия Може да се намери в много форми, като светлина, топлина, електричество, химическа енергия и/или механична енергия. Последното се основава на движението на материята и обикновено се определя като сбор от кинетична и потенциална енергия. Потокът на водата е ясен пример за тази механична енергия и по-нататък ще видим от какво се състои кинетичната енергия и потенциалната енергия на водата.
Какви са кинетичната енергия на водата и потенциалната енергия
В Кинетична енергия това е енергията, свързана с всяко тяло, което е в движение. За да се изчисли кинетичната енергия, трябва да се има предвид, че нейното изчисляване зависи както от масата, така и от скоростта на тялото. Следователно, знаейки тази обща дефиниция на кинетичната енергия, бихме могли да дефинираме кинетична енергия на водата като тази енергия, която идва от нейното движение или поток. Колкото по-голям е обемът (и масата) на водата и колкото по-голяма е нейната скорост, толкова по-голяма е нейната кинетична енергия.
Има обаче друга форма на енергия, която е тясно свързана с кинетичната енергия, и това е потенциална енергия. Тази потенциална енергия е просто енергия, която потенциално може да бъде трансформирана в друга форма на енергия, обикновено кинетична. С други думи, потенциалната енергия е тази, която се съхранява в тялото и може да бъде използвана.
Въпреки че водата има кинетична енергия, съществува и потенциална енергия на водата. Потенциалната енергия на водата е тази, която се съхранява във водно тяло и която се трансформира в кинетична енергия, когато започне да тече. Потенциалната енергия зависи до голяма степен от височината, следователно тези водни тела, които са по-високи, имат по-висока потенциална енергия. По този начин тези водни тела, които се намират в клисури или имат катаракта, имат по-висока потенциална енергия, а ако водата тече, и по-висока кинетична енергия.
Как действа хидравличната енергия или потенциалната и кинетичната енергия на водата
Освен това ние обяснихме кинетична енергия на водата може да се впрегне, когато тече или се движи. Следователно тази енергия може да се използва при изпълнението на процеси като преместване на турбина. От друга страна, за да се възползвате от възможно най-високата кинетична енергия, е необходима и максималната потенциална енергия. На този принцип се основава хидравлична мощност и за това е необходимо изграждането на язовири. Язовирите и резервоарите също така позволяват съхраняването на вода и по този начин я правят достъпна за консумация и други дейности като селско стопанство.
За възползвайте се максимално от хидравличната мощност Трябва да се вземат предвид два важни фактора:
- Потока.
- Височината на водопада.
Язовирите се използват за регулиране на потока в зависимост от времето на годината, а също и за увеличаване на водопада и по този начин потенциалната енергия.
За произвеждат електрическа енергия, язовирът се отваря и част от съхраняваната вода се изпуска, като по този начин се превръща потенциалната енергия в кинетична енергия. Падащата вода задвижва турбина, която е свързана с електрически генератор. По този начин се постига, че водата, която преминава през турбините с висока скорост, предизвиква въртеливото движение на турбините, генерирайки електричество. По този начин електричеството се произвежда от кинетичната (и потенциалната) енергия на водата.
Има и други начини за увеличаване на височината на водопада. Един от тях се състои в отклоняване на речната вода през канал с малък наклон (по-малък от този на речното корито). Така с тази техника се постигат по-големи неравности между канала и речното корито. От друга страна, в много страни (особено в развиващите се страни) са инсталирани малки инсталации с ниска мощност, но които позволяват производството на достатъчно електрическа енергия за захранване на малки региони. Такъв е случаят в Китай или Коста Рика, където тези малки язовири са основният източник на електроенергия. Тази миниатюрна форма на хидравлична енергия е известна като енергия мини хидравлика и се счита за по-екологичен.
В тази друга статия на Green Ecologist ще говорим повече за това как работи хидравличната енергия, по-специално за това какво е мини хидравлична енергия и как работи.
Хидравлична мощност: предимства и недостатъци
Хидравличната енергия, получена от кинетичната енергия на водата и потенциала, има предимства и недостатъци, както всички.
Предимства на хидроенергията
- Счита се за възобновяема и чиста енергия.
- Много стабилно производство на енергия.
- Гъвкаво производство благодарение на потока вода.
- Безопасна енергия, за разлика от други невъзобновяеми, като ядрената енергия.
Недостатъци на хидроенергията
- Зависи от дъждовете и размразяването, както и дали няма големи засушавания.
- Местата за монтажа му са ограничени.
- Висока първоначална инвестиция.
- Има въздействие върху околната среда, по-специално върху ландшафта.
В тази друга статия за предимствата и недостатъците на водната енергия ще говорим повече по тази тема.
Ако искате да прочетете още статии, подобни на Каква е кинетичната енергия на водата, препоръчваме да влезете в нашата категория Възобновяеми енергии.
