Energian häviämättömyyden laki. Eli energian määrä on vakio, mutta vain sen muoto muuttuu.
Jos meillä on vettä vaikkapa miljoona litraa 100m korkeudessa, siinähän on potentiaalienergiaa varastoituneena, verrattuna siis 0m tasoon. Vesi on jollakin konstilla tietysti ensin saatu tuonne 100m tasoon, jolloin on kulutettu energiaa.
Ok, jos vettä juoksutetaan sitten tuo 100m korkeuden verran alaspäin ja otetaan turbiinilla ja siihen kytkettynä olevalla generaattorilla talteen sähkönä. Syntyy melkoinen määrä energiaa, kun potentiaalienergia muuttuu ensin mekaaniseksi energiaksi ja siitä sitten generaattorilla sähköenergiaksi.
Miten käy jos samainen miljoona litraa juoksutetaan putkea pitkin vain alempaan tasoon? Mihin häviää sen sisältämä potentiaalienergia, jos sitä ei oteta talteen sähköenergiaksi? Syntyykö siitä lämpöä saman verran kuin mitä generaattori olisi tuottanut sähköä? Potentiaalienergian täytyy siis laskea vai onko niin, että potentiaalienergia jätetään "ottamatta ulos" ja se siis säilyy mutta vain verrattuna uutta 0m tasoa alempana olevaan -100m tasoon?
Energiaan liittyvä pähkinä pääsiäisen iloksi
10
<50
Vastaukset
En ole mikään fyysikko, mutta alaspäin juokseva vesi ei jää leijumaan ilmaan vaan törmää johonkin.
Vaikka veden potentiaalisesta energiasta ei otettaisi mitään talteen, tulee se käytetyksi kitkaan, pyörteisiin ja muuhun eroosioon kun se maahan tai seisovaan veteen törmää.- EiKovinPaljon
Vaikka se kaikki potentiaalienergia menisi veden lämpenemiseen, olisi kasvu vain asteen kymmenesosia.
Potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi ja liike-energia haihtuu lopulta lähinnä kitkalämpönä ympäristöön.
- martta00
H = 100m, c = 4200 J/kgK, g = 9,81 m/s^2, v1 = 0 ja v2 = veden nopeus putkessa pudottuaan H metriä.
--> deltaT = gH/c - (v2^2)/2c
jos v2 = sqrt(2gH), niin deltaT = 0
jos v2 = 0, niin deltaT = gH/c = 0,23 astetta - Laskee
Lämmöksihän se muuttuu.
Kuten laskelma yllä osoittaa, lämpö sitoo yllättävän paljon energiaa verrattuna potentiaaliin. Sitä ei uskoisi silloin, kun rahtaa kottikärryillä hiemkkaa ylämäkeen:)
Jatkokysymys: Paljonko vettä on virrattava Imatrankoskessa, kun keitän vedenkeittimessä litran teevettä 20-asteisesta kiehuvaksi. Otetaan oletetaan talteenoton ja siirron ym. hyötysuhteeksi (hatusta vedetty) 50 %. Joudut ensin selvittämään Imatran vesivoimalaitoksen putouskorkeuden.- matemaatiikkoo
Niin tota laskelmieni mukaan noin kaksi litraa.
- martta00
matemaatiikkoo kirjoitti:
Niin tota laskelmieni mukaan noin kaksi litraa.
On se vähän enemmän. Vedenkeittimen hyötysuhde lienee noin 90%, joten veden kuumentamiseen tarvitaan sähköenergiaa 80*4200/0,90 = 373333 J.
Imatrankosken putouskorkeus on muistaakseni 26 m ja jos kokonaishyötysuhde on annettu 50%, niin vettä pitää koskessa pudota 373333 / (0,5*9810*26) = 2,93 m^3 eli pyöreesti 3000 litraa.
- airfoiljokaeikirj
Lisäksi veden virratessa pelkästään alla olevaan tasoon siihen jää jälkiliikettä ja kuohuntaa tunneiksi. josta se sitten pikkuhiljaa kitkan takia häviää ja haihtuu lämpönä. joten tuo "marttan00" todella hyvin laskema (Kade) lämpötila on maksimaalinen lämpeneminen ja todellisuudessa lämpötila jää vielä tuostakin. ehkä jossakin kohtaa voi paikallista lämpenemistä pn pistemäisesti enemmän mutta keskiarvo alle tuon.
- Hallaahon.äänestäjä7
Sama kysymys vähän toisella tavalla
huoneessa on kattolamppu joka loistaa
katkaiset sähkön katkaisijasta
mihin valo katoaa? - potentiaalinenkysymys
Hienoja vastauksia, kiitos kaikille vastanneille. Yllättävän vähän tuo vesi lämpenisi ja varmaankin lähinnä kitkan vaikutuksesta!
Valokysymyksen vastaus taitaa olla, että valo katoaa siihen samaan paikkaan kuin kattolampun palaessakin, eli se absorboituu huoneen seiniin lämmöksi (olettaen ettei huoneessa ole ikkunoita).
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Kuka oli töllöntyön tekijä?
Ketä on nyt pidätetty? Oliko syy mustasukkaisuus tyttöystävästä tai oliko muita lieventäviä seikkoja? Katuuko tekijä nyt414648Kotikasvatus siitä se lähtee eli missä meni vikaan että lapsesta tuli puukottaja
Ottakaa muut oppia, normaali kotielämä. Ei liikaa edes hengellisyyttä.532524Jenkkilahkojen kastekaava
Jenkkilahkojen yhteinen kastekaava on kirjoitettuna Mormonin Kirjaan, Moroni, luku-8 Pienten lapsien vanhempia uhataan1391034Pasi Turunen: Ensimmäisenä Helluntaina ei kastettu sylivauvoja!
Tänään 31.5.2026 Pasi Turunen noin vastasi soittajan kysymykseen! Raamattu EI KERRO ketä kastettiin1611005Odotan sitä hetkeä
kun nähdään taas. Tiedän, että sinäkin odotat. Kun se päivä koittaa, katseesi hakee minua. Ehkä arkailemme toisiamme väh70906- 117888
Olen melko vakuuttunut
etten tule olemaan koskaan täysin onnellinen ilman sinua. En uskonut, että näin kävisi kenenkään kanssa. Kunnes sain kok70854- 137805
- 48790
Taas mietin että
mitä ihmettä sanoisin, jos laittaisin viestiä. Aina voi toivottaa jotain, vaikka hyvää kesää, ja jos ei tule vastausta,48746