Energía potencial de la central hidroeléctrica antes de la construcción de la presa

Question

Así pues, el potencial energético de una presa hidroeléctrica es la diferencia entre la cabeza y la base. Antes de que se construyera la presa, ¿a dónde iba toda esa energía? Puedo entender que en un largo valle embalsado la energía se libere desde la cabecera hasta el lugar donde se construyó la presa en una gran superficie. Sin embargo, en el caso posiblemente más simple de una cascada, se tiene la energía "instantánea" de diferencia entre el fondo y la cabecera. ¿A dónde va toda esa energía? ¿Se disipa a través de la vibración y el sonido?

Answer 1

La energía se convierte en calor. La fricción del agua con el lecho del río, y con ella misma, convierte la energía en calor.

Answer 2

Dos sumideros de energía:

• El calor, como se indica en la otra respuesta.
• el trabajo mecánico sobre los sólidos: las rocas se convierten en grava, la grava en una tumba más pequeña, etc,
• trabajo mecánico sobre el fluido, lo más probable es que fluya más rápido aguas abajo, a menos que toda esa energía se disipe en forma de trabajo mecánico como se ha descrito anteriormente

Veamos más de cerca el calor. Observamos un límite superior razonable para la energía térmica impartida en el fluido, de modo que no se pierde energía en los alrededores, no se realiza trabajo mecánico en los sólidos y la velocidad del flujo es la misma antes y después. Entonces la energía del río es $\dot{m}*g*\Delta H$ , caudal másico por gravedad local cabeza de tiempo. La potencia térmica expandida es $\dot{m}* c * \Delta T$ caudal másico por capacidad térmica por diferencia de temperatura. Con la capacidad térmica del agua obtenemos cerca de 2,34 mK por m de diferencia de altura. No es que este valor pueda ser, en teoría, más grande después de un bache en la corriente con mucha disipación, pero es muy probable que el intercambio de calor con el entorno ahogue este efecto.