1

Тема: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Будь ласка, вкажіть на помилку в міркуваннях або скажіть, що тут все правильно.
Існує кругообіг води в природі: вода випадає дощем, збирається в річки, стікає в моря, випаровується, збирається в хмари і випадає дощем. При цьому вода, що опинилася вище за течією, має більшу потенційну енергію, ніж та, що нижче; оскільки в морях вода рухається зі (статистично) сталою швидкістю, а не постійно прискорюється річками, ця енергія витрачається на нагрівання тертям води і берегів (куди ж іще?). Якщо на річці ставлять електростанцію, то на баланс кінетичної та потенційної енергії кругообігу це не впливає(?) - вода в результаті опиняється в морях; а значить, електростанція, кінець-кінцем, видобуває енергію шляхом охолодження води і берегів (точніше, шляхом зменшення тертя і, відтак, нагрівання).

Подякували: ostap34PHP, Monolith2

2

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Десь так, хоча там іще купа інших процесів має відбуватися.

Подякували: ostap34PHP, Monolith2

3

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Все вірно, я періодично теж думаю про це. Виходить що те, що називають "екологічно-чиста електроенергія" не зовсім "екологічно-чиста", якщо під цим терміном розуміти "Не втручання в природній кругообіг води/повітря".

Земля в космос випромінює... не пам'ятаю скільки, але пам'ятаю, що нам би того вистачало з головою. Мабуть лише енергію Сонця можна вважати екологічно-чистою, відбір якої найменше змінюватиме природній кругообіг води/повітря.

P.S. Якщо людство винайде можливість простого й ефективного консервування сонячної енергії, то це зробить не меншу революцію, ніж використання електроенергії в побуті.

Деякі країни могли б різко покращити свій військовий потенціал, бо змогли б уникати теплового само-наведення ракет на ціль (на скільки я розумію, то із ПЗРК вже б не могли збивати літальні апарати). А якщо згадати про безпілотні літальні апарати, то взагалі... ідей хоч відбавляй...

Подякували: ostap34PHP, Monolith2

4

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Ілона Маск і SolarCity

Подякували: Monolith1

5

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Noup!
Як вода потрапляє в верхню точку? - правильно - нагрівається Сонцем, випаровується а потім охолоджуючись стікає. Всі ті (Сонячна, Вітрова, Гідрологічна) енергетики - то все так чи інакше енергія внаслідок сонячної активності.

Подякували: ostap34PHP, koala, 221VOLT, Monolith4

6

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Скоріше за все, у нас взагалі планета крутиться внаслідок сонячної активності. Інакше уже б давно промерзла наскрізь, як Марс.

ktretyak
Корисну роботу можна здійснювати тільки коли є перепад потенціалів енергії. Наприклад, коли вода з великої висоти на турбіну тече, або вугілля з високим енергетичним потенціалом перетворюється на CO² з низьким. Те тепло, яке в космос випромінюється, має низький потенціал відносно усього наземного. А в найближчому космосі є джерело з набагато більшим потенціалом - Сонце.

Подякували: 221VOLT, Monolith2

7

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Chemist-i написав:

Noup!
Як вода потрапляє в верхню точку? - правильно - нагрівається Сонцем, випаровується а потім охолоджуючись стікає. Всі ті (Сонячна, Вітрова, Гідрологічна) енергетики - то все так чи інакше енергія внаслідок сонячної активності.

Правильно ви тут міркуєте, але неправильний висновок робите. Вітрова- й гідро-енергетика сповільнюють  природній кругообіг енергії, й це не теж саме, що брати сонячну енергію безпосередньо.

Зокрема й люди рухаються завдяки сонячній енергії, але це не означає, що ми можемо відбирати у людей сонячну енергію не впливаючи на їхній природній ритм життя...

Torbins написав:

Корисну роботу можна здійснювати тільки коли є перепад потенціалів енергії...

Все вірно, але я не пропоную будувати певні двигуни, що будуть уловлювати це "випромінювання у космос". Я кажу, що якби ми забирали сонячну енергію у тій кількості, в якій вона випромінюється у космос, то ми б мінімально впливали на земне життя.

Подякували: Monolith1

8

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Torbins написав:

Інакше уже б давно промерзла наскрізь, як Марс.

Ви так говорите, начебто Марс сховався десь від Сонця й тому замерз.

На скільки мені відомо, то магма у будь-якій планеті нагрівається завдяки ядерним реакціям...

До речі, для мене завжди було загадкою, як ми можемо на розпеченій лаві плавати без кипіння води на поверхні, адже у нашої планети начебто відсутній ідеальний шар теплоізоляції. Пісок, каміння, глина - усе це далеко не ідеальний теплоізоляційним матеріал, але якимось загадковим чином земна кора утримує величезний перепад температур.

Подякували: Monolith1

9

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

ktretyak написав:
Torbins написав:

Інакше уже б давно промерзла наскрізь, як Марс.

Ви так говорите, начебто Марс сховався десь від Сонця й тому замерз.

На скільки мені відомо, то магма у будь-якій планеті нагрівається завдяки ядерним реакціям...

До речі, для мене завжди було загадкою, як ми можемо на розпеченій лаві плавати без кипіння води на поверхні, адже у нашої планети начебто відсутній ідеальний шар теплоізоляції. Пісок, каміння, глина - усе це далеко не ідеальний теплоізоляційним матеріал, але якимось загадковим чином земна кора утримує величезний перепад температур.

Земля випромінює енергію за законом чорного тіла, відповідно, поверхня остигає. Кора не ізолює тепло - вона його розсіює у космос.

Подякували: Monolith1

10 Востаннє редагувалося ktretyak (09.05.2017 07:33:39)

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

koala написав:

Земля випромінює енергію за законом чорного тіла, відповідно, поверхня остигає. Кора не ізолює тепло - вона його розсіює у космос.

Величина розсіювання (тепла чи проміння) буде на стільки великою, на скільки далеко від джерела ми знаходимось. Тобто зрозуміло чому відбувається розсіювання сонячного проміння - бо Сонце від нас знаходиться досить далеко, але що стосується земної поверхні й магми, яка прямо під нею знаходиться, то розсіювання буде вже вираховуватись різницею між площею поверхні, що омивається магмою, й площею земної поверхні.

Якщо глянути на схему будови планети Земля, то ми побачимо, що її кора має відносно невелику товщину, якщо порівнювати з діаметром Землі загалом. Тобто, та різниця площин, про яку я вище написав, буде дуже малою, а отже й розсіювання тепла буде мінімальним.

11

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

ktretyak написав:

Величина розсіювання (тепла чи проміння) буде на стільки великою, на скільки далеко від джерела ми знаходимось.

Що-що, перепрошую? Може, якось переформулюєте? Бо наразі ви сказали, що кількість енергії, що втрачається тілом на секунду (розсіювання) залежить від НАШОЇ відстані від тіла. Чайник на кухні кипить не так, як у сусіда?

12

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

koala написав:

Чайник на кухні кипить не так, як у сусіда?

Від чайника сусіда дійсно маже не доходить тепло, навіть якщо б він був у прямій видимості від вас. А ось від вашого власного чайника ви можете відчути тепло, якщо будете на відстані 5 см.

13

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

ktretyak написав:
koala написав:

Чайник на кухні кипить не так, як у сусіда?

Від чайника сусіда дійсно маже не доходить тепло, навіть якщо б він був у прямій видимості від вас. А ось від вашого власного чайника ви можете відчути тепло, якщо будете на відстані 5 см.

Тобто ви мали на увазі не розсіювання тепла тілом, а навпаки, вбирання тепла від тіла нашим тілом? Який це має стосунок до розподілу тепла в Землі?

14

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Я кажу про оце:
https://uk.wikipedia.org/wiki/Геотермічний_градієнт
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Temperature_schematic_of_inner_Earth.jpg
Як бачимо, за сучасними теоріями температура з віддаленням від центру поступово падає, аж доки на поверхні не виникає стійкий потік назовні - те саме випромінення в космос; це призводить до більш різкого падіння.

15

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Я кажу про оце:
https://uk.wikipedia.org/wiki/Геотермічний_градієнт
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Temperature_schematic_of_inner_Earth.jpg
Як бачимо, за сучасними теоріями температура з віддаленням від центру поступово падає, аж доки на поверхні не виникає стійкий потік назовні - те саме випромінення в космос; це призводить до більш різкого падіння.

16

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Я задав питання "Куди дівається тепло від магми, яка знаходиться прямо під земною поверхнею?", на що ви відповіли "Тепло від магми розсіюється".

Оскільки ми говоримо майже про замкнуту фізичну систему - Земля (з точки зору теплообміну), то в теорії розсіювання тепла в космос буде відбуватись по тому самому принципу, по якому відбувається випромінювання світла Сонцем. А раз це так, то розсіювання буде відбуватись саме по тому принципу, по якому я вище описав, тобто досить повільно з віддаленням від джерела тепла.

Звичайно ж, це все в теорії, очевидно що вона щось не враховує, але я не бачу й досі що саме.

По вашому лінку згадується про аномалії:

при надглибокому бурінні на Кольському півострові виявлено, що геотермічний градієнт (на 100 м) спочатку збільшується від 1 °C у верхніх горизонтах до 2,5 °C на глибині 5 км, а потім зменшується до 1,6 °C на глибині 11 км.

Здається це називається флуктуаціями у фізиці, тобто відхиленням від середніх значень. Але мене більш цікавить середнє значення. Геотермічний градієнт, про який йдеться у тій статті, лише констатує факт, але схоже він не є фізичним законом.

Подякували: Monolith1

17

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

ktretyak написав:

Я задав питання "Куди дівається тепло від магми, яка знаходиться прямо під земною поверхнею?", на що ви відповіли "Тепло від магми розсіюється".

Добре, уточнюю: тепло від магми передається корі і розсіюється корою через атмосферу в навколишній простір.

ktretyak написав:

Оскільки ми говоримо майже про замкнуту фізичну систему - Земля

Давайте розбиратися. Земля випромінює з квадратного метру за секунду, за законом Стефана-Больцмана,
F=σT4=5,67e-8 * 3004=459 джоулів. Площа Землі S = 4πR2=4*3.1415926*(6,37e6)2=5,1e14 м2. Отже, всього Земля за секунду випромінює у космос близько 2.34e17 Дж=234 петаджоулів на секунду, тобто десь якраз одну Цар-бомбу. Чудова у вас "закрита система" виходить.

Подякували: ReAl1

18

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

Вибачте, а яке значення мають конкретні значення геотермічного градієнту в конкретних точках? У будь-якому разі ми живемо на поверхні сфери з температурою ~300К, навколо якої пустота, а під якою, на деякій глибині, температура зростає до кількох тисяч градусів. Ви це заперечуєте?

19 Востаннє редагувалося ktretyak (09.05.2017 09:38:59)

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

koala написав:

Ви це заперечуєте?

Це ви вивели з якихось моїх тверджень? Цікаво з яких.

koala написав:

Земля випромінює з квадратного метру за секунду, за законом Стефана-Больцмана...

Знову, де я говорив про повністю замкнуту систему? Хіба я там не використовував слово "майже" й не згадав за випромінювання у космос?

Я кажу, що з точки зору теплового обміну, Земля майже замкнута фізична система, єдиною відкритою частиною якої є поглинання зовнішнього випромінювання, а також віддача власного випромінювання. Оскільки ми це говоримо в контексті розсіювання, то я задаюсь питанням: "Як може так швидко спадати інтенсивність віддачі тепла від магми, коли тепло проходить крізь земну кору?".

В теорії, цей спад інтенсивності не може перевищувати кратності площ, яка омивається магмою й поверхнею Землі. Тобто, якщо б поверхня Землі була у двічі більшою за площу, яка омивається магмою, то й інтенсивність віддачі тепла зменшилась би удвічі.

20

Re: Фізика. Гідроелектростанції і закон збереження енергії.

ktretyak написав:

Це ви вивели з якихось моїх тверджень?

Жодним чином, я лише уточнював, що правильно зрозумів, що ви не заперечуєте цього.

ktretyak написав:

Хіба я там не використовував слово "майже"

"Майже" у фізиці означає, що щось можна не враховувати при побудові моделі. А я стверджую, що основною причиною, чому поверхня Землі є холодною порівняно із центром, є саме це випромінення, тобто Земля є суттєво відкритою системою. Наприклад, якщо температура поверхні зросте в середньому на 20% (до ~360K), енергія, що випромінюється, зросте удвічі, і Земля швидко охолоне до старого значення, де є баланс між енергією від Сонця і радіонуклідів в ядрі і власним випроміненням Землі.