La producion de energia, actualmente esta echa de varias fuentes, pero para que se entienda el ejemplo, supongamos
que tenemos un embalse
El agua retenida en el embalse se escapa por un orificio que hemos hecho en el fondo
La fuerza de la agua es aplicada a una turbina, situada en el paso del agua, que se esta escapando, hacendola girar
La turbina arrasta en rotacion al arbol de un alternador encargado de transformar la energia mecania en energia
electrica
Naturalmente la energia liberada por el agua depende de la altura que va desde el orificio a la superficie del agua
...
La energia poseida por el agua viene dada por la seguiente formula:
W=M.G.h
W - En Julios
G (gravedad) - 9,81
h (altura) - metros
Asi que si tenemos una altura de 40 metros, cada Kg de agua tendra una potencia de:
W=1*9,81*40 ==> 392,4 Julios
La turbina recupera una grande parte de esta energia, la demas se pierde, ya que es imposible recuperar toda la
energia fornecida por la agua
Neste caso se dice que el rendimento del sistema es inferior a 1
¿Quien empuja el agua?
El peso de la propria agua, es quien la empuja y la presion la calculamos con la formula seguiente:
P=F*h o P= p*G*h
P=Peso (pascales)
F= (Newtons/m3)
h= (metros)
p= densidad (Kg/m·)
G=9,81 (m/s2)
En nuestr ejemplo tiene la seguiente presion:
P=p*G*h ==> 1 * 9,81 * 40 ==> 392,4 Julios
La presion es la fuerza ejercida por unidad de superficie
1 pascal = 1 N/m2
En nuestr ejemplo tendriamos una presion de 392,4 Newtons/metro cuadrado
La presion atmosferica se debia anadir a esta presion, y seria de 1 bar por cada 10 metros de altura, pero como lo
lado exterior de la pared se aplica la misma presion esta se anula
¿Que caudal esta atravessando ese orificio de agua?
El caudal es el volumen de agua que circula por unidad de tiempo
La unidad es el m3/s
Se puede expresar en Litros/minuto o m3/hora
Formula
Q = v.S
Q (caudal) = metros cubicos /segundo (m3/s)
v (Velocidad) = metros/segundo (m/s)
S (Superficie) = Metros cuadrados (m2)
Nota En un tubo de agua onde su seccion varia, el caudal se mantiene constante
Su velocidad es inversamente proporcional a su seccion
la velocidad de flujo de un liquido bajo la influencia de su propio peso es igual a
Raiz cuadrada de 2*g*h
g=gravedad
h=altura
En nuestr ejemplo tenemos:
v = Raiz cuadada de 2 * 9,81 * 40 ==> raiz cuadrada de 784,8 ==> 28,014 m/s
Si la seccion de salida es de 1,2 m2
tenemos:
Q = v * S ==> 28,014 *1,2 ==> 33,61 m3/s
El frigorista no usa presas, pero usa compresores, que toma la energia electrica en diferencias de presiones, para
poner el fluido en circulacion
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