Energieerhaltungsgesetz bei Wasserkraft?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo,

man stelle sich vor, ein Kraftwerk mit 100m Fallhöhe produziert 1GW.
Jetzt werden die Turbinen gewartet und das Wasser wird in einem Überlauf abgeleitet.

Laut Energieerhaltungsgesetz geht keine Energie verloren, wie wird diese Bewegungsenergie dann abgebaut? Wasser unter sich erzeugt kaum Reibung und auf einer Rutsche z.b. auch keine. Es wird kein Wind erzeugt, und Licht, Strahlung oder Minimale Erdumlaufbahn-bewegungen gibts auch nicht…

#2

Wasser fällt aus großer Höhe auf eine Oberfläche. Was geschieht mit der Energie?

Na was passiert denn da unten? Da entstehen Spritzer, da entsteht ein gewaltiges Durcheinander, da entsteht jede Menge Lärm. Das Wasser spritzt teilweise nach oben und verliert dabei Energie, teilweise dringt es auch in den Wasserkörper ein und wird dort gebremst.

Schau dir mal das untere Ende eines Wasserfalls an, dann wird glaub ich klar, dass da viel Energie „verbraucht“ wird.

#3

Moin,

wie
wird diese Bewegungsenergie dann abgebaut?

nimm ein senkrechtes Rohr, und miss den Druck der unten entsteht, wenn Wasser aus einem Behälter durchfließt. Dann wiederhol den Versuch, schalte aber eine kleine Turbine oder ein Flügelrad (in unterschiedlichen Höhen) dazwischen, miss den Druck und wieviel elektrische Energie erzeugt wird.

Was vermutest Du, was passiert?!

Gandalf

#4

Hallo,

eine ähnliche Frage stellte sich vor Jahren bereits James Prescott Joule.
Laut einer Anekdote soll er während seiner Hochzeitsreise in den französischen Alpen mit Hilfe seiner Präzisionsthermometer die Temperatur des Wassers am Beginn und am Ende von Wasserfällen gemessen haben. Theoretisch sollten bei 100 Meter Höhenunterschied ca. 0,24 °C Temperaturerhöhung im Wasser am Ort des Aufpralls meßbar sein.

Bei deinem Versuchsaufbau wird die potentielle Energie des Wassers im Oberbecken in Bewegungsenergie umgewandelt und am Ende der Bewegung des Wassers im Unterbecken wenn es zum Stillstand gekommen ist, sollte sich die anfänglich potentielle Energie des Wassers in Wärmeenergie umgewandelt haben.

#5

Ich finde die Frage toll darum habe ich Ihr einen Stern gegeben.

Wenn das Wasser nach unten platscht gibt es viele Möglichkeiten, die kinetische Energie aufzubrauchen:

  • Das Rauschen z.B. entsteht dadurch, dass das Wasser die Luft in Schwingung versetzt, gottseidank nicht so stark, dass unsere Trommelfelle platzen.
  • Beim Aufprall zerreibt das Wasser Felsen zu Sand.
  • Beim Aufprall erwärmt sich das Wasser durch die Reibung geringfügig.
  • Durch die Verwirbelung wird Luft in das Wasser gemischt, auch ein Prozess der Energie „verbraucht“
  • Wenn das Wasser um eine „Kurve“ fließt, behält es seine kinetische Energie in der Horizontalen
  • Dazu kommt noch, dass sich einige Prozesse des Energieabbaus über ein Stück Fluss hinziehen und sich nicht nur direkt an der Kante abspielen.

Das dürfte so ziehmlich alles sein. Habe ich was vergessen?

#6
  • Wasser wird vernebelt