能量是守恆的,水力發電是怎麼回事?

我們都只是凡人

是的,能量是守恆的,水力發電也不例外。

水力發電籠統地水就是將水能轉化為電能。這個工作由水輪機和發電機共同完成,為提高水能的利用率,修建水電站都要修建攔河大壩,如葛洲壩、三峽大壩等。


目的是提高水位增大水的重力勢能,發電時,水的重力勢能可轉化為更多的動能,以獲得更多的電能。這樣水電發電,在水下降過程中,水的重力勢能轉化為動能,流動的水帶動著水輪機轉動,將一部分動能轉移到水輪機,水輪機帶動發電機發電,將動能轉化為電能。

其中由水輪機排出的水的流速小於流進水輪機的水的流速。也就是說,發電過程中,水的動能減小了,發出的電能,就來自減小的這部分動能。並且發出的電能與因克服摩擦等損耗的能量之和等於水減小的動能,即總的能量守恆。

因為用電由峰谷之分,在用電的低谷,可用抽水機利用多餘的電能,將地處的水抽回高處。等到用電高峰,再放水發電。這樣的水電站叫蓄水電站,也是目前利用多餘電能較好的一種手段。


甜甜向上314159

是的,高度、質量、勢能都一樣。但勢能差在下落過程中轉化成動能,利用這部分動能發電。

水滴石穿我們都知道,高壓水槍多厲害我們都知道,這就是動能。如今水力發電,就把這部分動能截取,水沒有直接砸在石頭上,而是砸在發電機上,水的速度就減慢了,失去的那部分動能讓發電機轉起來去發電了。這時候,水是輕柔地落地,石頭就沒有那麼快被擊穿了。


勢能+動能+電能(還有中間損耗的其他能量),才是整體上的能量守恆。


松鼠老孫

能量守恆是物理學基本規律,目前為止的觀察無一例外。

至於你的困惑,我猜你是剛接觸到相關物理知識,在具體例子時對能量守恆產生疑問,覺得在想象中發電過程好像能量不守恆。

具體到發電過程,能量肯定是守恆的。在你問題說明中,你忽略了水的動能變化。在發電和不發電的情況下,雖然水從都同一高處流向同一低處勢能相同,但兩種情況下水的最終速度是不同的。

打個比方,不發電時從水從一百米高處流下,最終速度是十米每秒。而當發電時,發電輪機會消耗水的一部分動能,最終水落下時速度變為七米每秒。最終水的速度變化,就是被用於發電過程。(以上只是為了方便理解,不是實際存在的情況)

好好想一想,是不是這樣,希望對你理解能量守恆有幫助。


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