Padėkite kurti svetainę ir pasidalykite straipsniu su draugais!
Vanduo yra svarbiausias skystis, kuris egzistuoja Žemėje ir siūlo mums daug išteklių ir paslaugų. Vanduo leido vystytis gyvybei, prisidėjo prie klimato reguliavimo ir aprūpina mus energija. Energija yra dar vienas iš būtiniausių žmogui išteklių, nes be jos neturėtume, pavyzdžiui, elektros ar šilumos. Bene geriausiai žinoma vandens energijos forma yra hidraulinė arba hidroelektrinė, tačiau ji gaunama iš kitų energijų, kas yra kinetinė ir potencinė energija. Šiame Green Ecologist straipsnyje mes pasigilinsime į paaiškinimą kokia yra vandens kinetinė energija siekiant geriau suprasti vandens, kaip energijos šaltinio, svarbą.
Kas yra energija: paprastas apibrėžimas
Pirmiausia turime žinoti, kas yra energija. Energija suprantama kaip objekto gebėjimas atlikti darbą ir perduoti šilumą. Savo ruožtu darbas atitinka pastangas, kurias reikia įdėti norint perkelti daiktą ar medžiagą tam tikru atstumu. Tačiau, kaip kalbėjome pradžioje, energija taip pat yra šiluma, todėl energiją taip pat galima apibrėžti kaip šilumos srautas, kuris juda nuo karšto daikto ar medžiagos į šaltesnį.
Energija Jį galima rasti įvairių formų, tokių kaip šviesa, šiluma, elektra, cheminė energija ir (arba) mechaninė energija. Pastarasis yra pagrįstas materijos judėjimu ir paprastai apibrėžiamas kaip suma kinetinės ir potencialios energijos. Vandens srautas yra aiškus šios mechaninės energijos pavyzdys, o toliau pamatysime, iš ko susideda vandens kinetinė ir potenciali energija.
Kokia yra vandens kinetinė energija ir potenciali energija
The Kinetinė energija tai energija, susijusi su bet kuriuo judančiu kūnu. Apskaičiuojant kinetinę energiją reikia atsižvelgti į tai, kad jos apskaičiavimas priklauso ir nuo kūno masės, ir nuo greičio. Todėl, žinodami šį bendrą kinetinės energijos apibrėžimą, galėtume apibrėžti kinetinė vandens energija kaip ta energija, kuri kyla iš jos judėjimo ar srauto. Kuo didesnis vandens tūris (ir masė) ir kuo didesnis jo greitis, tuo didesnė jo kinetinė energija.
Tačiau yra ir kita energijos forma, kuri yra glaudžiai susijusi su kinetine energija, ir tai yra potencinė energija. Ši potenciali energija yra tiesiog energija, kuri gali būti transformuota į kitą energijos formą, paprastai kinetinę. Kitaip tariant, potenciali energija yra ta, kuri yra saugoma kūne ir gali būti naudojama.
Nors vanduo turi kinetinę energiją, yra ir potenciali vandens energija. Potenciali vandens energija yra ta, kuri kaupiama vandens telkinyje ir, pradėjus tekėti, virsta kinetine energija. Potenciali energija labai priklauso nuo aukščio, todėl tie vandens telkiniai, kurie yra aukščiau, turi didesnę potencialią energiją. Tokiu būdu tie vandens telkiniai, kurie randami tarpekliuose arba turi kataraktą, turi didesnę potencialią energiją, o jei vanduo teka, ir kinetinę energiją.
Kaip veikia vandens hidraulinė energija arba potenciali ir kinetinė energija
Taip pat paaiškinome kinetinė vandens energija jis gali būti naudojamas, kai jis teka arba juda. Vadinasi, ši energija gali būti naudojama vykdant tokius procesus kaip turbinos judėjimas. Kita vertus, norint pasinaudoti kuo didesne kinetine energija, reikia ir maksimalios potencialios energijos. Šiuo principu remiasi hidraulinė galia o tam būtina statyti užtvankas. Užtvankos ir rezervuarai taip pat leidžia kaupti vandenį, todėl jį galima vartoti ir kitai veiklai, pavyzdžiui, žemės ūkiui.
Dėl maksimaliai išnaudoti hidraulinę galią Reikia atsižvelgti į du svarbius veiksnius:
- Tėkmė.
- Krioklio aukštis.
Užtvankos naudojamos srautui reguliuoti priklausomai nuo metų laiko, taip pat kriokliui padidinti, taigi ir potencialiai energijai padidinti.
Dėl gaminti elektros energiją, užtvanka atidaroma ir dalis sukaupto vandens nuleidžiama, taip potenciali energija paverčiama kinetine energija. Krintantis vanduo varo turbiną, kuri yra sujungta su elektros energijos generatoriumi. Taip pasiekiama, kad dideliu greičiu per turbinas einantis vanduo sukelia turbinų sukimosi judėjimą, generuodamas elektros energiją. Tokiu būdu elektra gaminama iš vandens kinetinės (ir potencialios) energijos.
Yra ir kitų būdų, kaip padidinti krioklio aukštį. Vienas iš jų – upės vandens nukreipimas nedidelio (mažesnio nei upės vagos) nuolydžiu. Taigi, naudojant šią techniką, pasiekiamas didesnis nelygumas tarp vagos ir upės vagos. Kita vertus, daugelyje šalių (ypač besivystančiose šalyse) buvo įrengtos nedidelės elektrinės, kurių galia yra maža, tačiau leidžia pagaminti pakankamai elektros energijos mažiems regionams maitinti. Taip yra Kinijoje ar Kosta Rikoje, kur šios mažos užtvankos yra pagrindinis elektros energijos šaltinis. Ši miniatiūrinė hidraulinės energijos forma yra žinoma kaip energija mini hidraulika ir yra laikomas ekologiškesniu.
Šiame kitame Green Ecologist straipsnyje mes kalbėsime daugiau apie tai, kaip veikia hidraulinė energija, konkrečiai apie tai, kas yra mini hidraulinė energija ir kaip ji veikia.
Hidraulinė galia: privalumai ir trūkumai
Hidraulinė energija, gaunama iš vandens kinetinės energijos ir potencialo, turi privalumų ir trūkumų, kaip ir visa kita.
Hidroenergetikos pranašumai
- Tai laikoma atsinaujinančia ir švaria energija.
- Labai stabili energijos gamyba.
- Lanksti gamyba dėl vandens srauto.
- Saugi energija, skirtingai nuo kitų neatsinaujinančių, pavyzdžiui, branduolinės energijos.
Hidroenergetikos trūkumai
- Tai priklauso nuo liūčių ir atlydžių, taip pat nuo to, ar nėra didelių sausrų.
- Jo įrengimo vietų skaičius ribotas.
- Didelė pradinė investicija.
- Tai daro poveikį aplinkai, konkrečiau kraštovaizdžiui.
Šiame kitame straipsnyje apie hidroenergijos privalumus ir trūkumus plačiau pakalbėsime šia tema.
Jei norite perskaityti daugiau straipsnių, panašių į Kokia yra vandens kinetinė energija, rekomenduojame patekti į mūsų atsinaujinančios energijos kategoriją.
