[natuurkunde] Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Duprezz

Beste allemaal,

Momenteel ben ik even de weg kwijt wat betreft kinetische energie. Vandaar wil ik jullie vragen mij dit wat helderder te maken;

Wanneer ik een bewegende watermassa heb met een inhoud van 12500 m3 en een snelheid van 0.000555 m/s. Hoeveel kwh / jaar levert mij dit dan op?

Ik weet dat:

Ek = 0.5 x m x v

Ek = 0.5 x (12500 x 1025) x 0.000555 = 3555 KJ

Maar hoe dit nou om te rekenen naar kwh / jaar weet ik even niet meer.

Alvast bedankt voor de hulp!

Groeten,

Duprezz

Jan van de Velde

Opmerking moderator

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Duprezz schreef: ↑di 27 aug 2013, 19:15
Wanneer ik een bewegende watermassa heb met een inhoud van 12500 m3 en een snelheid van 0.000555 m/s. Hoeveel kwh / jaar levert mij dit dan op?

Komt die 12500 m³ in de loop van het jaar langs (zeg maar ca 30 m³ per dag) of over een andere tijdsspanne?

Verder, wat dat jou"oplevert" hangt af van hoeveel jij daaruithaalt. Dat zal nooit die volledige kinetische energie zijn, want dan ligt op enig ogenblik die 12500 m³ als een enorme plas onder je voeten met snelheid 0 m/s.

Dat moet dus normaal gezien alsjeblieft wel verder stromen voordat jij verzuipt.

EDIT>>>>>>>>

misklik, ik was nog niet klaar:

Joule en kWh zijn beiden eenheden van energie, en dus in elkaar omrekenbaar.

1 kWh = 1000 x 1 J/s x 3600 s = 3 600 000 J

ten slotte, Ek = ½mv² (kwadraat!!)

aadkr

je schrijft:E(kin)=0,5.m.v

dat moet zijn

\(E_{kin}=\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\)

Duprezz

Ahh ja die kwadraat was ik vergeten.

Ik wil eigenlijk de energie halen uit water met een volume van 12500 m3 dat zich constant voort beweegt met een snelheid van 0.00055 m/s. (lees buoyancy, wet van Archimedes)

Dus 12500 x 1025 = 1281500 kg = 12815000 N (aanname 1 kg = 10 N) met een snelheid van 0.00055 m/s.

Hoeveel kinetische energie zit hier dan in?

Jan van de Velde

Duprezz schreef: ↑di 27 aug 2013, 20:53
Ik wil eigenlijk de energie halen uit water met een volume van 12500 m3 dat zich constant voortbeweegt met een snelheid van 0.00055 m/s.

Nogmaals, dat kán niet. Er bestaan nu eenmaal wetten zoals die van behoud van energie. Als de snelheid constant blijft ga je geen kinetische energie kunnen omzetten naar iets anders.

Je zou de (theoretische) vraag kunnen stellen hoe groot de kinetische energie is van 12500 m³ dat een snelheid van 0,00055m/s heeft. Dat is eenvoudigweg ½mv² (ingevuld in standaardeenheden kg resp m/s). Maar de vraag hoeveel energie je daaruit kunt halen zonder de snelheid te veranderen heeft een kort antwoord: niks. Nul, noppes, nada.

Wat eventueel mogelijk is is om energie uit "andere vaatjes" te tappen. Dat water zal ongetwijfeld een zekere temperatuur hebben, middels een warmtepomp kun je er warmte uit halen zonder dat de snelheid verandert. Of je kunt dat water laten vallen, in dat geval ga je zwaarte-energie aftappen. Maar voor beide opties ontbreken gegevens.

Anton_v_U

Lijkt er op dat je de waterstroming niet op de goede manier hebt vastgelegd in de vraagstelling.

De massa van het water die per eenheid van tijd langskomt in een rivier, is evenredig met de massadichtheid, de snelheid en het oppervlak van de doorsnede van de rivier loodrecht op de stroomrichting. Als je dat niet onmiddellijk ziet, kun je in ieder geval controleren dat de dimensie klopt: [v ρ A] = m/s kg/m³ m² = kg/s

Dan kun je de kinetische energie uitrekenen die per seconde door het oppervlak stroomt en dat is het vermogen.

Per seconde wordt dat dus: E/t = P = 1/2 m v² = 1/2 v ρ A v² = 1/2 ρ A v³

dimensie controle: [1/2 ρ A v³] = kg/m³ m² m³/s³= kg m/s²m/s = [m a v] = [F v] = P vermogen dus

De buoyancy, wet van Archimedes is wat anders. Dat gaat over de opwaartse kracht die een voorwerp ondervindt doordat het voorwerp zich (geheel of gedeeltelijk) onder water bevindt. Heeft er niets mee te maken.

Kun je de probleemstelling misschien aanpassen zodat deze helder en oplosbaar is?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Re: Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Re: Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Re: Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Re: Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh

Re: Hoeveelheid kinetische energie omzetten in kwh