Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Voda je najdôležitejšou tekutinou, ktorá existuje na Zemi a ponúka nám množstvo zdrojov a služieb. Voda umožnila rozvoj života, prispela k regulácii klímy a tiež nám dodáva energiu. Energia je ďalším z najpotrebnejších zdrojov pre človeka, pretože bez nej by sme nemali napríklad elektrinu alebo teplo. Asi najznámejšou formou energie z vody je hydraulická alebo hydroelektrická energia, tá sa však získava z iných energií, čo sú kinetické a potenciálne energie. V tomto článku o zelenom ekológovi sa ponoríme do vysvetlenia aká je kinetická energia vody s cieľom lepšie pochopiť význam vody ako zdroja energie.
Čo je energia: jednoduchá definícia
V prvom rade musíme vedieť, čo je energia. Energia sa chápe ako schopnosť objektu vykonávať prácu a prenášať teplo. Práca zase zodpovedá úsiliu, ktoré je potrebné vynaložiť na presun predmetu alebo látky na určitú vzdialenosť. Ale ako sme hovorili na začiatku, energia je tiež teplo, a preto možno energiu definovať aj ako tepelný tok, ktorý sa pohybuje z horúceho predmetu alebo látky na chladnejšiu.
energie Môže sa nachádzať v mnohých formách, ako je svetlo, teplo, elektrina, chemická energia a/alebo mechanická energia. Ten je založený na pohybe hmoty a je normálne definovaný ako súčet kinetické a potenciálne energie. Prúdenie vody je jasným príkladom tejto mechanickej energie a ďalej uvidíme, z čoho pozostáva kinetická energia a potenciálna energia vody.
Aká je kinetická energia vody a potenciálna energia
The Kinetická energia je to energia spojená s akýmkoľvek telom, ktoré je v pohybe. Pre výpočet kinetickej energie je potrebné vziať do úvahy, že jej výpočet závisí od hmotnosti aj rýchlosti telesa. Preto, keď poznáme túto všeobecnú definíciu kinetickej energie, mohli by sme definovať kinetická energia vody ako tá energia, ktorá pochádza z jej pohybu alebo toku. Čím väčší je objem (a hmotnosť) vody a čím väčšia je jej rýchlosť, tým väčšia je jej kinetická energia.
Existuje však aj iná forma energie, ktorá úzko súvisí s kinetickou energiou, a to je potenciálna energia. Táto potenciálna energia je jednoducho energia, ktorá môže byť potenciálne transformovaná na inú formu energie, normálne kinetickú. Inými slovami, potenciálna energia je tá, ktorá je uložená v tele a môže byť použitá.
Hoci má voda kinetickú energiu, existuje aj potenciálna energia vody. Potenciálna energia vody je tá, ktorá je uložená vo vodnom útvare a ktorá sa premieňa na kinetickú energiu, keď začne prúdiť. Potenciálna energia závisí vo veľkej miere od výšky, preto vyššie položené vodné plochy majú vyššiu potenciálnu energiu. Týmto spôsobom majú tie vodné plochy, ktoré sa nachádzajú v roklinách alebo majú šedý zákal, vyššiu potenciálnu energiu a ak voda prúdi, aj vyššiu kinetickú energiu.
Ako funguje hydraulická energia alebo potenciálna a kinetická energia vody
Rovnako sme vysvetlili kinetická energia vody dá sa zapriahnuť, keď tečie alebo sa pohybuje. V dôsledku toho môže byť táto energia použitá pri vykonávaní procesov, ako je pohyb turbíny. Na druhej strane, na využitie čo najvyššej kinetickej energie je potrebná aj maximálna potenciálna energia. Na tomto princípe je založený hydraulický výkon a na to je potrebná výstavba priehrad. Priehrady a nádrže tiež umožňujú skladovať vodu a tým ju sprístupňovať na spotrebu a iné činnosti, ako je poľnohospodárstvo.
Pre čo najlepšie využiť hydraulickú silu Je potrebné vziať do úvahy dva dôležité faktory:
- Prietok.
- Výška vodopádu.
Priehrady slúžia na reguláciu prietoku v závislosti od ročného obdobia a tiež na zvýšenie vodopádu a tým aj potenciálnej energie.
Pre vyrábať elektrickú energiu, priehrada sa otvorí a časť nahromadenej vody sa vypustí, čím sa potenciálna energia premení na kinetickú energiu. Padajúca voda poháňa turbínu, ktorá je napojená na generátor elektrickej energie. Tak sa dosiahne, že voda, ktorá prechádza turbínami vysokou rýchlosťou, spôsobí rotačný pohyb turbín, čím sa generuje elektrina. Týmto spôsobom sa elektrina vyrába z kinetickej (a potenciálnej) energie vody.
Existujú aj iné spôsoby, ako zvýšiť výšku vodopádu. Jedným z nich je odvádzanie riečnej vody cez kanál s malým sklonom (menším ako koryto rieky). Touto technikou sa teda dosiahne väčšia nerovnosť medzi kanálom a korytom rieky. Na druhej strane v mnohých krajinách (najmä v rozvojových krajinách) boli inštalované malé elektrárne s nízkym výkonom, ktoré však umožňujú výrobu dostatočného množstva elektrickej energie na napájanie malých regiónov. To je prípad Číny alebo Kostariky, kde sú tieto malé priehrady hlavným zdrojom elektriny. Táto miniaturizovaná forma hydraulickej energie je známa ako energia minihydraulika a považuje sa za šetrnejší k životnému prostrediu.
V tomto ďalšom článku Zeleného ekológa si povieme viac o tom, ako funguje hydraulická energia, konkrétne o tom, čo je minihydraulická energia a ako funguje.
Hydraulická sila: výhody a nevýhody
Hydraulická energia získaná z kinetickej energie vody a potenciálu má ako všetky výhody aj nevýhody.
Výhody vodnej energie
- Považuje sa za obnoviteľnú a čistú energiu.
- Veľmi stabilná výroba energie.
- Flexibilná výroba vďaka prietoku vody.
- Bezpečná energia, na rozdiel od iných neobnoviteľných, ako je jadrová energia.
Nevýhody vodnej energie
- Závisí to od dažďov a topenia, ako aj od toho, či nie sú veľké suchá.
- Miesta na jeho inštaláciu sú obmedzené.
- Vysoká počiatočná investícia.
- Má vplyv na životné prostredie, konkrétnejšie na krajinu.
V tomto ďalšom článku o výhodách a nevýhodách vodnej energie si o tejto téme povieme viac.
Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Aká je kinetická energia vody, odporúčame vám vstúpiť do našej kategórie Obnoviteľné energie.
