ऊर्जा उपयोगों का संरक्षण: क्यों, कैसे, कब, कहां

ऊर्जा का संरक्षण एक सिद्धांत है जो सभी घटनाओं के लिए सार्वभौमिक रूप से सत्य है। यह लेख ऊर्जा उपयोग के संरक्षण पर एक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

ऊर्जा संरक्षण सिद्धांत विशेष रूप से यांत्रिकी में कई जटिल परिस्थितियों में भविष्यवाणियां करने में उल्लेखनीय रूप से उपयोगी है। कुछ उदाहरण जहां ऊर्जा के संरक्षण का उपयोग किया जाता है:

• दोलन पेंडुलम
• एक स्कीयर पहाड़ी से नीचे फिसल रहा है
• पहाड़ी पर चढ़ती एक कार
• एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र के अंदर
• एक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र के अंदर
• बैटरी
• एक गेंद हवा में उछाली गई
• आतिशबाजी

आइए उपरोक्त प्रत्येक उदाहरण पर विस्तार से चर्चा करें।

दोलन पेंडुलम

ऊर्जा के एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तन को ऊर्जा संरक्षण सिद्धांत का उपयोग करके समझाया गया है। एक दोलन पेंडुलम में, आगे और पीछे गति के दौरान, गतिज ऊर्जा संभावित ऊर्जा में परिवर्तित हो रही है और इसके विपरीत। लेकिन कुल यांत्रिक ऊर्जा वही रहती है। इसलिए कोई भी ऊर्जा उत्पन्न या नष्ट नहीं होती बल्कि एक रूप से दूसरे रूप में स्थानांतरित होती है।

एक स्कीयर पहाड़ी से नीचे फिसल रहा है

पहाड़ी से नीचे खिसकने वाले स्कीयर के लिए, स्कीयर की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा और उसकी गतिज ऊर्जा के बीच ऊर्जा परिवर्तन होता है। इसके अलावा, घर्षण के हिस्से के रूप में तापीय ऊर्जा उत्पन्न की जा सकती है। पूरे सिस्टम के लिए कुल ऊर्जा संरक्षित रहती है।

पहाड़ी पर चढ़ती एक कार

यहाँ भी, गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा और गतिज ऊर्जा भूमिका निभाती है। सिस्टम में ऊर्जा संरक्षित रहती है।

एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र के अंदर

ऊर्जा उपयोगों का संरक्षण बिजली संयंत्रों में स्पष्ट रूप से मौजूद है जहां अन्य उद्देश्यों के लिए प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा उत्पन्न होती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र में, रेडियोधर्मी तत्व के क्षय से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है। प्रक्रिया के बीच ऊर्जा परिवर्तन चरणों की एक श्रृंखला होती है। इसलिए विद्युत ऊर्जा कहीं से नहीं, बल्कि से उत्पन्न होती है परमाणु ऊर्जा. इसलिए इस प्रक्रिया में ऊर्जा का संरक्षण किया जाता है।

एक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र के अंदर

परमाणु ऊर्जा संयंत्र के समान, a हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट यांत्रिक ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करता है पानी डा। यह एक और उदाहरण है जहां ऊर्जा संरक्षित है।

बैटरी

लगभग सभी उपकरणों के लिए बैटरियों का व्यापक रूप से शक्ति के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। बैटरी में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में बदल जाती है। प्रक्रिया के दौरान किसी भी ऊर्जा का न तो सृजन होता है और न ही विनाश।

एक गेंद हवा में उछाली गई

हवा में उछाली गई गेंद में शुरू में गतिज होती है ऊर्जा और फिर गुरुत्वाकर्षण क्षमता ऊर्जा। निकाय की कुल ऊर्जा समान रहती है।

आतिशबाजी

त्योहारों पर इस्तेमाल होने वाले पटाखे और आतिशबाजी गर्मी और प्रकाश ऊर्जा के स्रोत हैं। ये ऊर्जा कहीं से उत्पन्न नहीं होती है, बल्कि आतिशबाजी बनाने वाले रसायनों में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा से परिवर्तित हो जाती है।

ऊर्जा उपयोग का संरक्षण: अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ऊर्जा संरक्षण का उपयोग कब करें?

यांत्रिक ऊर्जा का संरक्षण टकराव, मुक्त गिरावट आदि के बाद परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए यांत्रिकी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सिद्धांत है। ऊर्जा संरक्षण (यांत्रिक) सिद्धांत उन स्थितियों को हल करने में बहुत सहायक प्रतीत होता है जहां रूढ़िवादी बल शामिल होते हैं। गुरुत्वाकर्षण बल, स्प्रिंग बल आदि रूढ़िवादी बल हैं। इसका तात्पर्य यह है कि कानून पृथक प्रणालियों पर लागू होता है। ऐसी स्थितियों में, अन्य गैर-रूढ़िवादी ताकतों या पर्यावरणीय कारकों को नगण्य माना जाता है।

ऊर्जा संरक्षण का कथन इस प्रकार है:

"ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, लेकिन इसे एक रूप से दूसरे रूप में स्थानांतरित किया जा सकता है। इस प्रकार एक पृथक प्रणाली में, कुल ऊर्जा संरक्षित रहती है।"

ऊर्जा संरक्षण का उपयोग कब नहीं करना चाहिए?

भले ही ऊर्जा का संरक्षण एक सार्वभौमिक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला सिद्धांत है, कुछ उदाहरण हैं जहां इसका उपयोग प्रतिबंधित है या संशोधित रूप में उपयोग किया जाता है।

जैसा कि पहले चर्चा की गई है, ऊर्जा संरक्षण सिद्धांत पृथक प्रणालियों के लिए अच्छा है। जबकि जब दो प्रणालियों के बीच बातचीत होती है, तो एक प्रणाली के लिए ऊर्जा के संरक्षण को लागू नहीं किया जा सकता है। स्थिति का मूल्यांकन करने के लिए दोनों प्रणालियों के प्रभावों पर विचार करने की आवश्यकता है। एक मामला यह भी है, जहां आइंस्टीन ने द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता की शुरुआत की, जिसमें एक प्रणाली का कुल द्रव्यमान और ऊर्जा समान रहती है। यह उन स्थितियों में लागू होता है जहां परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं।

ऊर्जा संरक्षण का उपयोग क्यों करें?

गणना को आसान बनाने के लिए भौतिकी के कई क्षेत्रों में ऊर्जा के संरक्षण को लागू किया जाता है।

ऊर्जा के संरक्षण के सिद्धांत का उपयोग कई भौतिकी संख्यात्मक को हल करने के लिए किया जाता है, यह मानते हुए कि एक पृथक प्रणाली के लिए ऊर्जा संरक्षित है। यह ऊर्जा संरक्षण कानून हमें टकराव, फ्री फॉल, यांत्रिकी में अन्य समस्याओं आदि के परिणामों की भविष्यवाणी करने में मदद करता है। यांत्रिकी में, गतिज समीकरणों का उपयोग करके समस्या को हल करना आसान बना दिया जाता है। लेकिन ऊर्जा का संरक्षण समय को और भी बचाता है और बेहतर तरीके से हल करने में मदद करता है।

ऊर्जा संरक्षण का उपयोग कहाँ करें?

भौतिकी में ऊर्जा एक महत्वपूर्ण तत्व है जो अधिकांश घटनाओं को नियंत्रित करता है। इसलिए संरक्षण सिद्धांत लगभग सभी समस्याओं को हल करने के लिए एक वरदान है।

पृथक प्रणालियों और रूढ़िवादी बलों से जुड़ी संख्यात्मक समस्याओं को हल करने के लिए, ऊर्जा संरक्षण सिद्धांत बहुत कुशल है। हालाँकि, कुछ ऐसी स्थितियाँ हैं जहाँ ऊर्जा संरक्षण के बजाय, आइंस्टीन द्वारा विकसित एक नए सिद्धांत को द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता कहा जाता है। ऐसे मामले पाए जाते हैं सूर्य में परमाणु प्रतिक्रियाएं, कण त्वरक आदि में। ऐसा इसलिए है क्योंकि कुछ द्रव्यमान ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।

संरक्षित प्रणालियों में, हम घर्षण या किसी अन्य गैर-रूढ़िवादी ताकतों के माध्यम से खोई हुई ऊर्जा के प्रभाव की उपेक्षा करते हैं। इससे कैलकुलेशन आसान हो जाता है। ऊर्जा सिद्धांत के संरक्षण का उपयोग उन प्रणालियों में किया जाता है जहां कुछ टकराता है। यदि यह लोचदार टक्कर है, तो यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण का उपयोग किया जाता है।

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