А как же оно тикает?
11,301,593 15,067
 

  Дрёма ( Слушатель )
31 мар 2009 05:18:12

Тред №98159

новая дискуссия Дискуссия  293

Предложу уважаемому сообществу и свою задачку (в своё время младшекуры ФРТК МФТИ знатно поругались её разбирая)

Откуда берётся энергия для ГрЭС, если расход воды в реке после постройки плотины не изменился?

NB Консенсусное решение мне уже 25 лет не нравится...
  • +0.00 / 0
  • АУ
ОТВЕТЫ (9)
 
 
  twentin ( Слушатель )
01 апр 2009 23:41:28

Исключительно ради точности терминов... ГРЭС - это государственная районная электростанция (тепловая). А вот там, где электричество добывают путем преобразования энергии падающей воды в электрическую - всё-таки ГЭС.  :)
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  ЮВС ( Слушатель )
02 апр 2009 01:02:16

Что-то у физиков плоховато. Если стандартное mv2/2 Вас не устраивает, проведите мысленный эксперимент:
на обрывающуюся ступенькой наклонную плоскость капайте воду с определенной скоростью. Внизу обрыва стоит колесо мельницы, на которое капает вода с обрыва. Колесо крутится, расход тот же.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
02 апр 2009 06:44:34
А перевернем вопрос наизнанку: а куда девалась потенциальная энергия стекающей вниз воды, пока плотины не было?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  Senya ( Слушатель )
02 апр 2009 07:06:11
Так вроде уже на все ответили. Пока не было плотины, вода текла по наклонной плоскости, набирала скорость за счет перепада высот между точкой начала водохранилища и точкой будущей плотины. Поток воды нагревался за счет вязкого трения, трения о берега и дно (тепло потом просто рассеивается). Энергия шла на разрушение ложа реки и перемещение грунта. Когда построили плотину перепад исчез, и вода от начала водохранилища к плотине подходит почти не теряя потенциальной энергии.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
02 апр 2009 07:37:50
Это был мой ответ сходу, но мне сказали "Зря поспешил". Может я чего потом зеванул?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  Дрёма ( Слушатель )
02 апр 2009 16:26:28

"Поспешили", конечно, но только в плане усекновения разнообразия "решений",Показывает язык

Про капельки, mv2/2 (хорошо, что пополамПодмигивающий) и прочее - исходя из закона сохранения энергии и фразы "расход (mv) не изменился", получаем, что плотина не изменила конечную кинетическую энергию потока; ландшафт выше и ниже плотины тоже не меняли - значит и разница потенциальных энергий та же; так что остаётся в балансе только диссипативные потери, на что "с ходу" и указал Dobryak

PS ГЭС/ГрЭС - увы мне, увы - когда сдавал на автоправа в 9x году на каком-то релейном автомате в ГАИ, так же по разгильдяйски нажимал на кнопки, но вот ожидаемой клавиши backspace там и не было
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  ЮВС ( Слушатель )
02 апр 2009 20:10:30


Хоть и ни в коей мере не физик, не могу согласитья с уважаемым Дрёма.
Скажу проще: ПМСМ меняется кинетическая энергия воды за счет изменения скорости потока. А на примере капелек и струи воды из крана я просто хотел продемонстрировать, что при сохранении расхода скорость потока может существенно меняться в зависимости от его кинетической энергии (или наоборот энергия от скорости).
Вопрос о том, какое влияние оказывает трение воды о берега на расстояниях, сравнимых с длиной водохранилища, конечно, интересный. Мне почему-то кажется, что удельная (на 1 м3) площадь контакта воды с дном в водохранилище не меньше, чем в русле.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  ЮВС ( Слушатель )
02 апр 2009 08:33:16

Я специально ничего не говорил про энергию, бо посчитал эту тему слишком сложной для вопрошающего. Меняется скорость потока. А поскольку расход одинаков - соответственно его сечение. Струя воды, падая, распадается на капли. Тот же эффект. С ростом скорости эффективное сечение уменьшается.
Вязкостью, по-моему, в данном случае можно пренебречь.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  twentin ( Слушатель )
02 апр 2009 11:19:55

Изначально речь шла вроде бы о ГЭС. А Вы перешли к случаю водопада. Струёй воды, распавшейся на капли, вряд ли удастся раскрутить турбину. А колесо - наверно да, но тоже не очень эффективно.  :)

А что касается энергетики, то ПМСМ каждая частичка воды, находящейся где-то в верховьях реки стремится избавиться от от "излишка" потенциальной энергии и будет это делать, пока не достигнет минимума, слившись с водой залива, в который впадает река. Само собой, этот "излишек" преобразуется в кинетическую энергию движения, частично рассеивается по дороге из-за трения, передаётся гидротурбине (если таковая встретится по дороге), а остаток увеличивает кинетическую энергию воды залива.
Кажется как-то так... Назад, к учебнику Ландсберга для старших школьников  :)УлыбающийсяУлыбающийся
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< Тред №98158
Тред №98160 >>