نام فایل : انرژي آب

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 30

حجم : 99 کیلوبایت

انرژي آب
چرخهاي آبي
مصرف آب به عنوان دومين منبع انرژي (بعد از آتش) براي بشر محسوب ميشود. از اينرو چرخهاي آبي در تاريخ توسعه و مصرف انرژي، نقش مهمي ايفا ميكنند. چرخهاي آبي دستگاههاي مكانيكي سادهاي هستند كه ما ميتوانيم براي درك برخي مفاهيم هم و كليدي از آنها ياري جوئيم.
انرژي جنبشي
براي درك و روشن شدن، مطلب را با مثال سادهاي آغاز ميكنيم. اگر در حال عبور از نهر ابي باشيم، اين حس در ما ايجاد ميشود كه آب در جهت خلاف پاهاي ما به شدت عبور ميكند. در نهرهايي كه جريان آب در آنها تند باشد بايد مراقب باشيم كه شدت (فشار) آب باعث افتادن ما نشود. همينطور كشش و فشار امواج را هنگام گذر از كنار دريا حس ميكنيم. گاهي اوقات هنگام نزديك شدن امواج، ميتوانيم سريع پاهايمان را كنار بكشيم، يقيناً اگر در زير يك آبشار باشيم، فشار آب را روي بدنمان احساس ميكنيم. اگر اندكي اين چرخ را در نحري كه آب در آن جريان دارد، داخل كنيم. جريان آب در جهت خلاف آن بر آن فشار ميآورد، درست همانند زماني كه ما داخل آب هستيم شويم. فشار آب موجود در جهت فاضلاب فقط يك پدال (پرگا)، موجب چرخش چرخ ميشود. اگر محور چرخ را به يك دستگاه وصل كنيم قادر به انجام كار مفيد، نظير آسيا كردن غلات ميباشيم. پايه و اساس چرخ
آبي، درك مفهوم فوق ميباشد.
حال، مشاهدهاي مرتبط در اين زمينه را در نظر مجسم سازيد: زماني كه داخل يك استخر يا حوض مخصوص شنا ايستادهايم و يا در حال گذشتن از آن هستيم، هيچ نگران اين قضيه نيستيم كه جريان آب موجب عدم تعادل و نهايتاً افتادن ما شود. مشابه آن در مورد چرخ آبي هم صدق ميكند. قرار دادن چرخ آبي در استخر شنا، مانع حركت چرخ ميشود. به تفاوتي بين شرايط فعلي و شرايطي كه قبلاً راجع به آن بحث شد، وجود دارد؟ در استخر شنا با حوض، جريان آب، ثابت و يا اينكه خيلي كند ميباشد. تنها آب جريا (متحرك) باعث هل دادن و به حركت درآوردن ما و همينطور باعث چرخاندن، چرخ آبي ميشود. به حركت درآمدن ما و چرخ آبي، بيانگر انجام كار ميباشد. تنها آب جاري، توان انجام كار را دارد. مطلب فوق مبين اين مسئله است كه آب جاري (آبي كه داراي حركت باشد) داراي نوع انرژي ميباشد. همانطوري كه قبلاً گفته شد، اگر چرخ آبي را به يك دستگاه مكانيكي وصل كنيم، دستگاه قادر به انجام كار نظير: آسيا كردن فلات يا اره كردن چوب ميباشد. تعميم عبارت فوق بيان اين مطلب است كه:
«انرژي جنبشي، باعث انجام كار ميشود.»
انرژي پتانسيل
حال روش مقرون به صرف نيز، استفاده از يك چرخ آبي را در نظر مجسم سازيد،با در نظر گرفتن مزيت آبشار و انرژي جنبشي آبي كه از آن سرازير ميشود، چرخهاي چرخدنده ميچرخد و كار انجام ميگيرد. حجمي از آب را درست در نقطه
A
در نظر بگيريد، آيا آن مقدار از اب قادر به انجام كار ميباشد؟ خير؟ (حداقل، حالانه)، حجم آب در آن نقطه، فاقد انرژي جنبشي ميباشد. البته بايد بر اين مسئله واقف باشيم كه آب در نقطه
A
...