Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Voda je nejdůležitější tekutinou, která na Zemi existuje a nabízí nám mnoho zdrojů a služeb. Voda umožnila rozvoj života, přispěla k regulaci klimatu a také nám dodává energii. Energie je dalším z nejpotřebnějších zdrojů pro člověka, protože bez ní bychom neměli například elektřinu nebo teplo. Snad nejznámější formou energie z vody je hydraulická nebo hydroelektrická energie, ta se však získává z jiných energií, co jsou kinetické a potenciální energie. V tomto článku o Zeleném ekologovi se ponoříme do vysvětlení jaká je kinetická energie vody abychom lépe pochopili význam vody jako zdroje energie.
Co je energie: jednoduchá definice
Nejprve musíme vědět, co je to energie. Energie je chápána jako schopnost předmětu konat práci a přenášet teplo. Práce zase odpovídá úsilí, které je třeba vynaložit na přesunutí předmětu nebo látky na určitou vzdálenost. Ale jak jsme mluvili na začátku, energie je také teplo, a proto lze energii definovat také jako tepelný tok, který se pohybuje z horkého předmětu nebo látky na chladnější.
Energie Lze jej nalézt v mnoha formách, jako je světlo, teplo, elektřina, chemická energie a/nebo mechanická energie. Ten je založen na pohybu hmoty a je normálně definován jako součet kinetické a potenciální energie. Proudění vody je jasným příkladem této mechanické energie a dále se podíváme, z čeho se skládá kinetická energie a potenciální energie vody.
Jaká je kinetická energie vody a potenciální energie
The Kinetická energie je to energie spojená s jakýmkoli tělesem, které je v pohybu. Pro výpočet kinetické energie je třeba vzít v úvahu, že její výpočet závisí jak na hmotnosti, tak na rychlosti tělesa. Proto, když známe tuto obecnou definici kinetické energie, mohli bychom definovat kinetická energie vody jako energie, která pochází z jejího pohybu nebo toku. Čím větší je objem (a hmotnost) vody a čím větší je její rychlost, tím větší je její kinetická energie.
Existuje však další forma energie, která úzce souvisí s kinetickou energií, a to je potenciální energie. Tato potenciální energie je jednoduše energie, která může být potenciálně transformována do jiné formy energie, normálně kinetické. Jinými slovy, potenciální energie je ta, která je uložena v těle a může být použita.
Přestože má voda kinetickou energii, existuje také potenciální energie vody. Potenciální energie vody je ta, která je uložena ve vodním tělese a která se přeměňuje na kinetickou energii, když začne proudit. Potenciální energie závisí do značné míry na výšce, proto ty vodní plochy, které jsou výše, mají vyšší potenciální energii. Tímto způsobem mají vodní plochy, které se nacházejí v roklinách nebo mají šedý zákal, vyšší potenciální energii a pokud voda proudí, i vyšší kinetickou energii.
Jak funguje hydraulická energie neboli potenciální a kinetická energie vody
Stejně tak jsme vysvětlili kinetická energie vody může být zapřažen, když teče nebo se pohybuje. V důsledku toho lze tuto energii využít při provádění procesů, jako je pohyb turbíny. Na druhou stranu, pro využití co nejvyšší kinetické energie je potřeba i maximální potenciální energie. Na tomto principu je založeno hydraulický výkon a k tomu je nutná výstavba přehrad. Přehrady a nádrže také umožňují akumulovat vodu a zpřístupnit ji tak pro spotřebu a další činnosti, jako je zemědělství.
Pro maximálně využít hydraulického výkonu Je třeba vzít v úvahu dva důležité faktory:
- Proud.
- Výška vodopádu.
Přehrady slouží k regulaci průtoku v závislosti na roční době a také ke zvýšení vodopádu a tím i potenciální energie.
Pro vyrábět elektrickou energiiPřehrada se otevře a část nahromaděné vody se vypustí, čímž se potenciální energie přemění na energii kinetickou. Padající voda pohání turbínu, která je napojena na generátor elektrické energie. Tak je dosaženo toho, že voda, která prochází turbínami vysokou rychlostí, způsobuje rotační pohyb turbín, generující elektřinu. Tímto způsobem se vyrábí elektřina z kinetické (a potenciální) energie vody.
Existují i jiné způsoby, jak zvýšit výšku vodopádu. Jedním z nich je odvedení říční vody kanálem s malým sklonem (menším než koryto řeky). Touto technikou je tedy dosaženo větších nerovností mezi korytem a korytem řeky. Na druhou stranu v mnoha zemích (zejména v rozvojových zemích) byly instalovány malé elektrárny s nízkým výkonem, které však umožňují výrobu dostatečného množství elektrické energie pro napájení malých regionů. To je případ Číny nebo Kostariky, kde jsou tyto malé přehrady hlavním zdrojem elektřiny. Tato miniaturizovaná forma hydraulické energie je známá jako energie minihydraulika a je považován za šetrnější k životnímu prostředí.
V tomto dalším článku Green Ecologist si povíme více o tom, jak funguje hydraulická energie, konkrétně o tom, co je minihydraulická energie a jak funguje.
Hydraulická síla: výhody a nevýhody
Hydraulická energie získaná z kinetické energie vody a potenciálu má jako všechny výhody i nevýhody.
Výhody vodní energie
- Je považována za obnovitelnou a čistou energii.
- Velmi stabilní produkce energie.
- Flexibilní výroba díky průtoku vody.
- Bezpečná energie, na rozdíl od jiných neobnovitelných, jako je jaderná energie.
Nevýhody vodní energie
- Záleží na deštích a tání a také na tom, zda nejsou větší sucha.
- Místa pro jeho instalaci jsou omezená.
- Vysoká počáteční investice.
- Má dopad na životní prostředí, konkrétněji na krajinu.
V tomto dalším článku o výhodách a nevýhodách vodní energie si na toto téma povíme více.
Pokud si chcete přečíst více článků podobných Jaká je kinetická energie vody, doporučujeme vstoupit do naší kategorie Obnovitelné energie.
