Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Waar blijft de vrijkomende energie onder aan een waterval?

De potentiële energie van het water boven aan de waterval komt vrij aan de onderkant. Bij een grote waterval heb je het zomaar over 25 Megawatt. Welke prestatie wordt door al deze energie geleverd? M.a.w: waar wordt deze energie in omgezet?

Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
2.3K
Poet
10 jaar geleden
Goeieen leuke vraag + Er zitten veel meer kanten aan dan ik vooraf dacht
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
de energie wordt gegenereerd door de zwaartekracht.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Dat wordt vrijwel allemaal warmte. Omdat het echter over HEEL VEEL water gaat en water een n

Toegevoegd na 2 minuten:
goal grote soortelijke warmte heeft merk je dat in de praktijk niet zo. (Kan je narekenen als je wilt, 1 liter water per seconde 1 graad opwarmen kost ruim 4 KW)
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Stomme telefoon :(
Reddie
10 jaar geleden
Maar goed antwoord ;-) Plus
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
To the point, uiteindelijk wordt het allemaal warmte, via welke weg ook. Beste antwoord, dikke plus!
Poet
10 jaar geleden
Nee, ook wordt bodemmateriaal weggespoeld en komt lager in de stroom terecht. Dat heeft een hoger soortelijk gewicht dan het water dat ervoor in de plaats komt. hiermee treedt dus ook verlies aan potentiële energie op in het systeem.
Verder is er dus met name heel veel verlies door verdamping van water. Dat is niet hetzelfde als warmte.
Poet
10 jaar geleden
En het water gaat dus weer stromen vanaf het neerstortpunt = kinetische energie
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
De vraag is: waar blijft de vrijgekomen energie ONDER aan de waterval. Eens het water helemaal van onder is stopt het met vallen en is er geen sprake meer van kinetische energie. Het blijft dus alleen over in de vorm van warmte, (geen verdamping e.d. die energie komt uit de verdampingswarmte) en alles dat wordt weggespoeld komt uiteindelijk ook tot stilstand en dan wordt de kinetische energie hiervan ook omgezet in warmte.
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Jammer dat Daki zelf niet antwoordde. Het antwoord van Joozd spreekt mij ook het meest aan, zij het dat ik wel van mening ben dat ook de luchtwervelingen rond het vallende water mogelijk zijn dank zij de kinetische energie van het vallende water (antwoord van Eddijst). Dit fenomeen veroorzaakt dus een deel van de energie-omzetting waar ik om vroeg.
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Interessant antwoord. Ik zocht de energie-omzettingen eigenlijk helemaal in de zichtbare (en hoorbare!) effecten, maar warmte zag ik over het hoofd. Nu niet meer!

Andere antwoorden (3)

Deze energie gaat op de volgende manieren verloren:

1) door verdamping van water tijdens de val en bij het onderaan weer opspatten
2) door wrijving met de lucht tijdens de val
3) door omzetting in kinetische energie: de hevige bewegingen/turbulentie van het water onderaan
4) rondom de plek waar het water precies valt komt het water weer wat omhoog: kinetische energie wordt weer potentiële energie
5) het water woelt grond omhoog, schuurt harde beddingen uit en doet stenen tegen elkaar kletsen. Dit geeft ook enige opwarming van water en bodemmateriaal en woelt grond/gruis op, Daarin zit dus ook potentiële en kinetische energie.

Toegevoegd na 3 minuten:
6) Het verbreken van bindingen in het kristalrooster van het gesteente kost ook energie

Toegevoegd na 1 dag:
7) Als geluid

Merk op dat 3) een tussenvorm is omdat deze energie bij het verder stromen van het water beneden weer in andere vormen overgaat.

Toegevoegd na 1 dag:
8) Vanaf het valpunt stroomt het water weer verder. Dat is dus kinetische energie. Dit is feitelijk de energie die voordien in stijghoogte zat (punt 4)

Toegevoegd na 1 dag:
8) Vanaf het valpunt stroomt het water weer verder. Dat is dus kinetische energie. Dit is feitelijk de energie die voordien in stijghoogte zat (punt 4)
(Lees meer...)
10 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Mooi antwoord Poet, (plusje) maar voor de goede orde: De warmte die nodig is voor "verdamping tijdens de val", wordt die niet onttrokken aan de omgeving? Ik neem aan dat "de verdamping" niet in staat is om de benodigde energie te ontfutselen aan de potentiële of kinetische energie van het vallende water...(waarvan ik me afvroeg waar die bleef)?
Behalve de verplaatsing van heel veel water, ( weg duwen) is er een enorme , onzichtbare verplaatsing van lucht, dat onder aan de waterval weg geduwd wordt en van boven en van de zijkanten weer wordt aangezogen.
Zo ontstaat er plaatselijk een onderdruk en een overdruk in de lucht rondom de waterval.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Poet
10 jaar geleden
Prima toevoeging. Dit is idd niet hetzelfde als turbulentie door wrijving met lucht die ik al noemde en bovendien veel groter qua effect.
Poet
10 jaar geleden
Nee nu zeg ik iets wat niet klopt. Dat wegduwen treedt alleen op al de waterval begint te vallen. Daarna worden die luchtstromingen toch bepaald door de frictie tussen lucht en vallend water en dat is toch de contramal van mijn punt 2)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
een boot die door een kanaal vaart, duwt een enorme hoeveelheid water voor zich uit en achter de boot aan, zuigt het water weer terug de ´ kuil´ in.
Dus al zijn energie heeft de boot nodig om die bult met water voor zich uit te duwen en voor een kleiner deel op zij te duwen.
Bij de waterval gebeurt toch het zelfde, alleen dan met de lucht.
Stel je moet die lucht mechanisch verplaatsen, dan zou je zeer veel energie nodig hebben.
Je verwart, zoals ik ook zelf dikwijls te snel doe de twee kernbegrippen en daarom gaat het je begripsvermogen schijnbaar te boven, wat niet hoeft, want de energie uit de massa komt niet echt vrij, enkel wat bewegingsenergie wordt omgezet:

Bewegingsenergie zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Kinetische_energie

versus

Rustenergie zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Rustmassa

Ik leg het even uit

Einstein piekerde, net als jou, over dit soort dingen en kwam na experimenteren en rekenen op de verhouding tussen op de massenergierelatie, simplistisch gesteld is dit:

E = m x c² dus gigantisch veel energie heeft water: haar massa x de lichtsnelheid in het kwadraat.

Hier is het veel eenvoudiger: Je hebt water dat van een hoogte van bijv. 2000 meter naar het zeeniveau stroomt: eerst kleine riviertjes, en onderweg komt er van alles bij en de energie die je zonder Einstein als klein kindje daarbij kunt spelen in de vele nieuwe waterparken zoals in Luxemburg met sluizen begrijp je best als je het debiet water vermenigvuldigt met de hellingsgraad. Een trage, diepe rivier onderaan bevat talloze malen meer water dan het water dat zich aan hoge snelheid naar beneden stort.

Nog meer: per seconde passeert er zoveel water en dat zal ongeveer overal wel hetzelfde zijn: ofwel traagjes een groot debiet (Maas, Schelde aan monding), ofwel heel snel een klein volume (je waterval). Het spreekt echter meer tot de verbeelding over 10 meter wat water een waterrad te doen draaien, dan technisch de getijdenkrachtcentrale in Frankrijk te begrijpen als je die bezoekt.

Jij insinueert hier dat de waterkrachtcentrale van Coo ('s nachts pompt men weer water met goedkope kernelektriciteit naar boven hiertoe) veel meer energie zou kunnen leveren dan de kerncentrale van Doel (BE), Chooz (FR) of Borssele (NL) maar dat verschil is gigantisch (reden waarom we kerncentrales best nog even houden, anders wordt onze industrie onbetaalbaar en worden onze landen terug arm).

De energie is dus overal per hellingsverschil en volume water eigenlijk gelijk: het water wordt 'uitgerokken' als het recht naar beneden valt en 'terug samengevoegd' als de helling vlakker wordt. Het draagt echter deze energie KINETISCH mee zonder ze af te staan.

Met je fiets:
Acceleren naar 20 km/h kost korte tijd veel trap-energie.
Blijven rijden à 20 km/h gaat vanzelf, zeker wind-in-rug.
Als je ergens op rijdt, dan pas is er omzetting.

Enkel Zwitserland heeft voldoende 'watervallen'...
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Misschien nog een gruwelijk voorbeeld in deze context, het zware ongeval met 7 jongeren in de BMW 3 in Zonhoven afgelopen zondagnacht (oorzaak te snel rijden in dronken toestand van België naar Nederland op weg naar een discotheek): Een BMW 3 verbruikt liefst zo'n 30 liter/100 km (Nederlandse versie: verhouding tot 1 op 3 zie http://www.eenheden-omrekenen.info/eenhedenrekenmachine.php?type=brandstofverbruik) in de korte tijd dat hij accelereert naar 150 of 200 km/h. Van stilstand naar snel bewegend. Deze energie wordt uit de zwaartekracht in de massa geplaatst van boven naar onderen in dat water. Om 150 km/h te blijven rijden moet nagenoeg enkel nog de rolweerstand van de banden en vooral de luchtweerstand overwonnen worden en volstaat 10 liter/100 km (1 op 10). In de auto zit dan geen energie voor de zeven personen die aanwezig zijn. Deze reed nu echter in op een tankwagen die op cruise control 85 km/h reed, wat een gigantische impact gaf omdat het snelheidsverschil tussen staal en staal voldeed, waardoor de BMW samengedrukt werd (tankwagen heeft veel zwaardere constructie en ook veel meer massa, tot 40 ton bruto versus 1,5 ton voor BMW + inzittenden; 2 van de 5 op de achterzetel zaten los op de schoot) en de BMW in brand vloog. De vrachtwagen kreeg een korte duw vooruit. 10 seconden later was alle kinetische energie omgezet, maar de auto brandde vervolgens volledig en de passagiers achteraan konden niet ontsnappen doordat ze ook met tevelen waren. Ik weet als motard beter dan wie dan ook, hoe snelheid levensgevaarlijk kan zijn. Maar het is ook die snelheid die we zoeken in de natuur om energie uit op te wekken en door een hard tandradvlak tegen het vallende water af te zetten (dat dan uiteenspat op dat vlak). De meeste energie in de waterval, duwt de volgende moleculen water gewoon opzij en deze duwen dan de waterstroom verder weg stroomafwaarts. Bij mijn volgende bezoek aan Coo probeer ik het debiet van water X oppervlak in de buizen te vragen en de uiteindelijke opbrengst eens ervan en hoop dit je dan nog te laten weten.
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Gaat met allemaal boven de pet.
Poet
10 jaar geleden
De hele handel is in vrije val. Er wordt niet geduwd
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
De hele handel is in vrije val: De zwaartekracht duwt dus! Natuurlijk wordt er geduwd, zonder duwen en trekken is er geen energie. Maar wat ik bedoel is dat als je water onderaan valt en het niveau stijgt, de watermoleculen tegen elkaar duwen. In tegenstelling tot het duwen bij vaste stoffen, waar de kinetische energie nagenoeg 100% overgezet wordt op het andere voorwerp (denk aan http://en.wikipedia.org/wiki/File:Newtons_cradle_animation_book_2.gif waar je ze ziet bewegen), wordt de krachtlijn bij vloeistoffen niet rechtlijnig maar tussen de diverse moleculen in alle richtingen verspreid. Als het water stijgt, stijgt de druk onderaan, maar het water spat alle kanten uit. Ooit las ik zelfs van een experiment waarbij men ijs liet bevriezen in een waterval om VEEL meer kracht op de tandraden uit te oefenen en er was een aanzienlijke krachtwinst. Maar het verlies van vervriezen werd NIET gecompenseerd, dus het was niet haalbaar.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding