ऊर्जा

नेपाली विकिपीडियाबाट
यसमा जानुहोस्: परिचालन, खोज्नुहोस्

यो लेख कार्य गर्ने क्षमता उर्जाको बारेमा हो।

कुनै पनि कार्यकर्ताको कार्य गर्ने क्षमता लाई उर्जा (Energy) भन्छन्।

ऊर्जाको सरल परिभाषा दिन कठिन छ। ऊर्जा वस्तु होन। यसलाई हामी देख्न सक्दैनौं, यो कुनै ठाँउ घेर्दैन, न यसको कुनै छाया नै पर्छ। संक्षेप मा, अन्य वस्तुहरू जस्तै यो द्रव्य हैन, यद्यापि फरक द्रव्यसँग यसको घनिष्ठ सम्बन्ध रहन्छ। फेरि पनि यसको अस्तित्व त्यति नै वास्तविक छ जति कुनै अन्य वस्तुको र यस कारण कि कुनै पिंड समुदाय मा, जसको माथि कुनै बाहिरी बलको प्रभाव रहँदैन, यसको मात्रामा कमी बेशी हुदैन। विज्ञान यसको महत्वपूर्ण स्थान हो।

उर्जाको विभिन्न रूप[सम्पादन गर्ने]

तीन रूपहरूमा उर्जा - स्थितिज, गतिज एवं आन्तरिक

साधारणत: कार्य गर्न सक्ने क्षमता लाई ऊर्जा भन्छन्। जब धनुषले शिकार गर्नेवाला कुनै शिकारी धनुष लाई झुकाउँछ त धनुषमा ऊर्जा आउँछ जसको उपयोग बाणको शिकार सम्म चलाउनमा गरिन्छ। बगेको पानीमा ऊर्जा हुन्छ जसको उपयोग पनचक्की चलाउनमा अथवा कुनै दोस्रो कामको लागि गरिन सक्छ। त्यहि तरिका बारूदमा ऊर्जा हुन्छ, जसको उपयोग पत्थरको शिलाहरू तोड्न अथवा बन्दुकले गोलि हान्नमा हुन सक्छ। बिजुलीको धारामा ऊर्जा हुन्छ जसबाट बिजुलीको मोटर चलाउन सकिन्छ। सूर्यको प्रकाशमा ऊर्जा हुन्छ जसको उपयोग प्रकाशसेलहरू द्वारा बिजुलीको धारा उत्पन्न गर्नमा गरिन सक्छ। यस्तै गरि अणुबममा न्युक्लियर ऊर्जा रहन्छ जसको उपयोग शत्रु लाई विध्वंस गर्न अथवा अन्य कार्यहरूमा गरिन्छ।

यस प्रकार हामी हेर्छौं कि ऊर्जा धेरै रूपहरूमा पाइन्छ। झुकएको धनुषमा जुन ऊर्जा हुन्छ उसलाई स्थितिज ऊर्जा भन्छन्; बगेको पानीको ऊर्जा गतिशिल ऊर्जा हो; बारूदको ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा हो; बिजुलीको धाराको ऊर्जा वैद्युत ऊर्जा हो; सूर्यको प्रकाशको ऊर्जा लाई प्रकाश ऊर्जा भन्छन्। सूर्यमा जुन ऊर्जा हुन्छ त्यो उसको अग्लो तापको कारण हो। यसलाई उष्मा ऊर्जा भन्छन्।

कार्य एवं उर्जा[सम्पादन गर्ने]

विभिन्न उपायहरू द्वारा ऊर्जाको एक रूपले दोस्रो रूपमा परिवर्तित गरिन सक्छ। यिनी परिवर्तनहरूमा ऊर्जाको मात्रा सर्वदा एक नै रहन्छ। उनमा कमी बेशी हुदैन। यसलाई ऊर्जा-अविनाशिता-सिद्धांत भन्छन्।

माथि भनिएको छ कि कार्य गरेर सकनेको क्षमताको ऊर्जा भन्छन्। तर सारा ऊर्जाको कार्यमा परिणत गर्न सर्वदा सम्भव हैन होता। यसैले यो भन्न अधिक उपयुक्त हुनेछ कि ऊर्जा त्यो वस्तु हो जुन उतनी नै घट्छ जति कार्य हुन्छ। यस कारण ऊर्जाको नापनेको उनि नै एकक हुन्छन्। जुन कार्यको नापने के। यदि हामी एक किलोग्राम भारको एक मीटर ऊँचा उठाते हो त पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षणको विरुद्ध एक विशेष मात्रामा कार्य गर्न पर्छ। यदि हामी त्यहि भारको दुई मीटर ऊँचा उठाएँ अथवा दुई किलोग्राम भारको एक मीटर ऊँचा उठाएँ त दुवै दशाहरूमा पहि लि गर्‍यो अपेक्षा दूना कार्य गर्न पडेगा। यसले प्रकट हुन्छ कि कार्यको परिमाण उन बलको परिमाण मा, जसको विरुद्ध कार्य गरे जाए, र उन दूरीको परिमाण मा, जस दूरी द्वारा उन बलको विरुद्ध कार्य गरे जाए, निर्भर रहन्छ र यिनी दुवै परिमाणहरूको गुणनफलको बराबर हुन्छ।

उर्जाको मात्रक[सम्पादन गर्ने]

कार्यको कुनै पनि मात्राको हामी कार्यको एकक मान सकते छन्। उदाहरणत: एक किलोग्राम भारको पृथ्वीको आकर्षणको विरुद्ध एक मीटर ऊँचा उठानेमा जति कार्य गर्न पर्छ उसलाई एकक मानन सकिन्छ। तर पृथ्वीको आकर्षण सबै ठाँउ एक समान हैन होता। यसको जुन मान मद्रासमा छ त्यो दिल्लीमा छैन। यसैले यो एकक असुविधापूर्ण छ। फेरि पनि धेरै देखि देशहरूमा ईन्जिनियर यस्तै गरि एककको उपयोग गर्छन। जसलाई फुट-पाउण्ड भन्छन्। यो उन कार्यको मात्रा छ जुन लन्डनको अक्षांशमा समुद्रतटमा एक पाउण्डको एक दोस्रो नै एककको प्रयोग गरिन्छ जुन सेन्टिमीटर-ग्राम-सेंकडको माथि निर्भर छ। यसमा बलको एककको "डाइन" (Dyne) भन्छन्। डाइन बलको त्यो एकक छ जुन एक ग्रामको पिंडमा एक सेकेन्डमा एक सेन्टिमीटर प्रति लेकण्डको वेग उत्पन्न गर्न सक्छ। यस बलको क्रियाबिंदुको यसको विरुद्ध एक सें. मी. हटाउनमा जति कार्य गर्न पर्छ उसलाई वर्ग भन्छन्। तर व्यावहारिक दृष्टिले कार्यको यो एकक धेरै सानो छ। अतएव दैनिक व्यवहारमा एक दोस्रो एकक उपयोगमा ल्याइन्छ। यसमा लंबाईको एकक सेन्टिमीटरको स्थानमा मीटर छ तथा द्रव्यमानको एकक ग्रामको स्थानमा किलोग्राम छ। यसमा बलको एकक "न्यूटन" छ। न्यूटन बलको त्यो एकक छ जुन एक किलोग्रामको पिंडमा एक सेकेन्डमा एक मीटर प्रति लेकण्डको वेग उत्पन्न गर्न सक्छ। यस तरिका न्यूटन 100000 डाइनको बराबर हुन्छ। यस बलको क्रियाबिंदुको उनको विरुद्ध एक मीटर सम्म हटाउनमा जति कार्य गर्न पर्छ उसलाई जूल भन्छन्। एक जूल 10E7 .अर्गोको बराबर हुन्छ।

अन्य मात्रक[सम्पादन गर्ने]

ऊर्जाको पनि यही एककहरूमा नापाउउछ। तर कहिले काँही विशेष स्थलहरूमा केही अन्य एककहरूको उपयोग हुन्छ। यिनीहरूमा एक इलेक्ट्रान वोल्ट छ। त्यो ऊर्जाको त्यो एकक छ जसलाई इलेक्ट्रानको वोल्टको विभवांतर (पोटेंशियल डिफरेंस) देखि गुजरनेमा प्राप्त गर्दछ। यो धेरै सानो एकक छ र केवल 1.60E-19 जूलको बराबर हुन्छ। यसको अतिरिक्त घरहरूमा उपयोगमा आनेवाला वैद्युत ऊर्जाको नापनेको लागि एक दोस्रो एककको उपयोग हुन्छ, जसलाई किलोवाट-घण्टा (KWh) भन्छन् र जुन 3.6E6 जूलहरूको बराबर हुन्छ।

यांत्रिक ऊर्जा[सम्पादन गर्ने]

उन वस्तुहरूको अपेक्षा, जसको अस्तित्वको अनुमान हामी केवल तर्कको आधारमा गर्न सक्छन्, हामीलाई उन वस्तुहरूको ज्ञान अधिक सुगमता बाट हुन्छ जसलाई हामी स्थूल रूपले देख सकते छन्। मनुष्यको मस्तिष्कमा ऊर्जाको उन रूपको भावना सबै भन्दा प्रथम उदय भए जसको सम्बन्ध ठूलो ठूलो पिण्ड देखि छ र जसलाई यन्त्रहरूको सहायता देखि कार्यरूपमा परिणात होते हामी स्पष्टत: देख सकते छन्। यस यांत्रिक ऊर्जाको दुई रूप हो : एक स्थितिज ऊर्जा एवं दोस्रो गतिज ऊर्जा। यसको विपरीत उन ऊर्जाको ज्ञान जसको सम्बन्ध अणुओं तथा परमाणुहरूको गतिले छ, मनुष्यको त्यस पछि भयो। यस कारण यो कम आश्चर्यको कुरा छैन कि न्यूटन भन्दा पनि पहिले फ्रान्सिस बेकनको यो धारणा थियो कि उष्मा द्रव्यको कणहरूको गतिको कारण हो।

स्थितिज ऊर्जा[सम्पादन गर्ने]

एक किलोग्राम भारको एक पिंडको पृथ्वीको आकर्षणको विरुद्ध एक मीटर ऊँचा उठानेमा जुन कार्य गर्न पर्छ उसलाई हामी किलोग्राम-मीटर कह सकते हो र यो लगभग 981 जूलहरूको बराबर हुन्छ। यदि हामी एक डोर लिएर उसलाई एक घिरनीको माथि हालएर उनको दुवै टाउकोहरू देखि लगभग एक किलोग्रामको पिंड बाँधे र उनलाई यस्तो अवस्थामा छोड्नुहोस कि उनि दुवै एक नै ऊँचाईमा न हो बढी अग्लो पिंडको धेरै धीरे-से तल आने दिनुहोस त हामी हेर्नुहोसगे कि एक किलोग्रामको पिंडको एक मीटर ऊँचा उठयो देगा। घिरनीमा घर्षण जति नै कम हुनेछ दोस्रो पिंड भारमा त्यति नै पहिले पिंडको भारको बराबर राखयो जा सकेगा। इसक अर्थ यो भयो कि यदि हामी कुनै पिंडको पृथ्वीले ऊँचा बढ जान्छ। एक किलोग्राम भारको पिंडको यदि 5 मीटर ऊँचा उठाया जाए त उनमा 5 किलोग्राम-मीटर कार्य गर्ने क्षमता आ जान्छ, एवं उनको ऊर्जा पहि लि गर्‍यो अपेक्षा त्यसै परिमाणमा बढ जान्छ। यो ऊर्जा पृथ्वी तथा पिंडको आपेक्षिक स्थितिको कारण हुन्छ र वस्तुत: पृथ्वी एवं पिंडद्वारा बने तंत्र (सिस्टम)को ऊर्जा हुन्छ। यसैको लागि यसलाई स्थितिज ऊर्जा भन्छन्। जब कहिल्यै पनि पिण्डको कुनै समुदायको पारस्परिक दूरी अथवा एक नै पिंडको विभिन्न भागहरूको स्वाभाविक स्थितिमा अन्तर उत्पन्न हुन्छ त स्थितिज ऊर्जामा पनि अन्तर आ जान्छ। कमानीको दबाने देखि अथवा धनुषको झुकानहरू देखि उनमा स्थितिज ऊर्जा आ जान्छ। नदिहरूमा बाँध बाँधकर पानीको अधिक ऊँचाईमा जम्मा गरे जाए त यस पानीमा स्थितिज ऊर्जा आ जान्छ।

गतिज ऊर्जा[सम्पादन गर्ने]

न्यूटनले बलको यो परिभाषा दी कि बल संवेग (मोमेंटम)को परिवर्तनको दरको बराबर हुन्छ। यदि m किलोग्रामको कुनै पिंड प्रारम्भमा स्थिर हो र उसपर एक नियत बल F, t सेंकड सम्म कार्य गरेर जुन वेग उत्पन्न करे उनको मान v मीटर प्रति लेकण्ड हो त बलको मान \frac{mv}{t} न्यूटन हुनेछ। त्यहि समयमामा पिंड जुन दूरी तै करे त्यो यदि d मीटर हो त बलद्वारा गरियो कार्य F.d जूलको बराबर हुनेछ।

अर्थात m द्रव्यमानवालाहरू पिंडको वेग यदि v हो त उनको ऊर्जा \frac{1}{2}mv^{2} हुनेछ। यो ऊर्जा उन पिंडमा उनको गतिको कारण हुन्छ र गतिज ऊर्जा भन्ने गरिन्छ। जब हामी धनुषको झुकाएर तीर छोडछन त धनुषको स्थितिज ऊर्जा तीरको गतिज ऊर्जामा परिवर्तन हुन्छ।

स्थितिज ऊर्जा एवं गतिज ऊर्जाको पारस्परिक परिवर्तनको सबै भन्दा सुंदर उदाहरण सरल लोलक छ। जब हामी लोलकको गोलकको एक तिर खींचते हो त गोलक आफ्नो साधारण स्थितिले थोरै माथि उठ्छ र यसमा स्थितिज ऊर्जा आउँछ। जब हामी गोलक लाई छोड्छौं त गोलक यता उता झूल्न लाग्छ। जब गोलक लटकनेको साधारण स्थितिमा आउछ त यसमा केवल गतिज ऊर्जा रहन्छ। संवेगको कारण गोलक दोस्रो तिर चलाउछ र गतिज ऊर्जा पुन: स्थितिज ऊर्जामा परिवर्तित हुन्छ। साधारणत: वायुको घर्षणको विरुद्ध कार्य गर्न देखि गोलकको ऊर्जा कम होती जान्छ र यसको गति केही अबेरमा बंद हुन्छ। यदि घर्षणको बल न हो त लोलक अनंत काल सम्म चलता रहेगा।

उष्मा ऊर्जा[सम्पादन गर्ने]


आगो, रासायनिक उर्जाको उष्मीय उर्जामा बदलिन्छ।

गति विज्ञानमा ऊर्जा-अविनाशिता-सिद्धान्तको प्रमाणित हो जाने पछि पनि यसको दोस्रो स्वरूपहरूको ज्ञान न भएको कारण यो बुझयो जान्थ्यो कि धेरै स्थितिहरूमा ऊर्जा नष्ट पनि हुन सक्छ; जस्तै, जब कुनै पिंडसमुदायको विभिन्न भागहरूमा अपेक्षिक गति हो त घर्षणको कारण स्थितिज र गतिज ऊर्जा कम हुन्छ। वस्तुत: यस्तो स्थितिहरूमा ऊर्जा नष्ट हुदैन वरन् उष्मा ऊर्जामा परिवर्तन हुन्छ। तर 18औं शताब्दी सम्म उष्माको ऊर्जाको नै एक स्वतंत्र स्वरूप हैन बुझयो जान्थ्यो। उन समय सम्म यो धारणा थियो कि उष्मा एक द्रव्य छ। 19औं शताब्दीमा प्रयोगहरू द्वारा यो निर्विवाद रूपले सिद्ध गरियो कि उष्मा पनि ऊर्जाको नै एक दोस्रो रूप हो।

वाष्प इन्जिन, उष्मीय उर्जाको यांत्रिक उर्जामा बदलइन्छ

यों त प्रागैतिहासिक कालमा पनि मनुष्य लकडियहरूलाई रगडकर अग्नि उत्पन्न करता थियो, तर ऊर्जा एवं उष्माको घनिष्ठ सम्बन्ध तिर सबै भन्दा पहिले बेंजामिन टामसन (काउंट रुमफर्ड)को ध्यान गया। यो संयुक्त राज्य (अमरीका)को मैसाचूसेट्स प्रदेशको रहनवाला थियो। तर उन समय यो बवेरियाको राजाको युद्धमंत्री थियो। ढली भए पीतलको तोपको नलियहरूलाई छेदते समय यसले देख्यो कि नली धेरै गर्म हुन्छ तथा उसबाट निस्किएका बुरादहरू र पनि तातो हुन्छन्। एक प्रयोगमा तोपको नालको चारै तिर काठको नाँदमा पानी भरकर उनले देख्यो कि खरादने देखि जुन उष्मा उत्पन्न हुन्छ उससे ढाई घन्टामा सारा पानी उबलनेको ताप सम्म पुग्यो। यस प्रयोगमा उनको वास्तविक ध्येय यो सिद्ध गर्न थियो कि उष्मा कुनै द्रव छैन जुन पिंडहरूमा हुन्छ र दाबको कारण वैसे नै बाहिर निकल आउँछ जस्तै निचोडने देखि कपडा मध्ये पानी; किन भनें यदि यस्तो होता त कुनै पिंडमा यो द्रव एक सीमित मात्रामा नै होता, तर छेंड्नवाला प्रयोगले ज्ञात हुन्छ कि जति नै अधिक कार्य गरे जाए उतनी नै अधिक उष्मा उत्पन्न हुनेछ। रुमफर्डले यो प्रयोग सन् 1798 ई.मा गर्यो। यसको 20 वर्ष पहिले नै लाव्वाजिए तथा लाग्राँजले यो देख्यो थियो कि जनावरहरूमा भोजन देखि उतनी नै उष्मा उत्पन्न हुन्छ जितनी रासायनिक क्रिया द्वारा उन भोजन देखि प्राप्त हुन सक्छ।

सन् 1819मा फ्रान्सीसी वैज्ञानिक ड्यूलोंले देख्यो कि कुनै ग्याँसको संपीडन देखि उनमा उष्मा त्यसै अनुपातमा उत्पन्न हुन्छ जति संपीडनमा कार्य गरिन्छ। सन् 1842 ई.मा त्यहि भावनाको उपयोग जूलियस राबर्ट मायर ने, जुन उन समय केवल 28 वर्षको थियो र जर्मनीको हाइलब्रन नगरमा डाक्टर थियो, यस कुराको गणनाको लागि गरे कि एक कलरी उष्मा उत्पन्न गर्नको लागि कति कार्य आवश्यक छ। हामी जान्दछन् कि प्रत्येक ग्याँसको दुई विशिष्ट उष्माएँ हुन्छ : एक नियत आयतनमा तथा दोस्रो नियत दाब पर। पहिलो अवस्थामा ग्याँस कुनै कार्य हैन करती। दोस्रो अवस्थामा ग्याँसको बाह्य दबावको विरुद्ध कार्य गर्न पर्छ बढी दुइनों विशिष्ट उष्माहरूमा जुन अन्तर हुन्छ त्यो त्यहि कार्यको समतुल्य हुन्छ। यस तरिका मायरको उष्माको यांत्रिक तुल्यांकको जुन मान प्राप्त भयो त्यो लगभग त्यति नै थियो जति काउंट रुमफोर्डको प्राप्त भएको थियो।

सायकिलको डायनेमो, यांत्रिक उर्जाको विद्युत उर्जामा बदल दिइन्छ

त्यहि समयमा इङ्गल्याण्डमा जेम्स प्रेसकाट जूल पनि उष्माको यांत्रिक तुल्यांक निकालनमा लागेको थियो। यसको प्रयोग सन् 1842 ई. देखि सन् 1852 ई. सम्म चलि रहे। आफ्नो प्रयोगमा यसले एक ताँबेको उष्मामापीमा पानी लिया र उसलाई एक मथनी देखि मथा। मथनीको दुई घिर्निहरूमा देखि झुन्डिएका दुई भारिहरूमा चलाइन्थ्यो। जुन डोरिले यो भारि झुन्डिएका थिए त्यो यस मथनीको टाउकोहरूमा लपेटीएको थियो र जब यो भारि तल तिर झर्थे त मथनी घूम्थ्यो। जब यो भारि तल तिर झर्थे त यिनको स्थितिज ऊर्जा कम हुन्थ्यो। यस कमीको केही भाग भारहरूको गतिज ऊर्जामा परिणत हुन्थ्यो बढी केही भाग मथनीको घुमानेमा व्यय हुन्थ्यो। यस तरिका यो ज्ञात गरे जा सकता थियो कि मथनीको घुमनेमा कति कार्य गरे जा रहयो थियो। उष्मामापीको पानीको तापमा जितनी वृद्धि भए उससे यो ज्ञात हो सकता थियो कि कितनी उष्मा उत्पन्न भए; र तब उष्माको यांत्रिक तुल्यांक ज्ञात गरे जा सकता थियो। जूलले यो प्रयोग पानी तथा पारा दुवै सँग गरे।

सन् 1847 ई.मा हरमान फान हेल्महोल्ट्सले एक पुस्तक लिखी जसमा उष्मा, चुम्बक, बिजुली, भौतिक रसायन आदि विभिन्न क्षेत्रहरूको उदाहरणहरू द्वारा उष्मा-अविनाशिता-सिद्धांतको प्रतिपादन भएको थियो। जूलले प्रयोगद्वारा वैद्युत ऊर्जा तथा उष्मा-ऊर्जाको समानता सिद्ध गर्यो।

उर्जाको अविनाशिता तथा उर्जाको परिवर्तन[सम्पादन गर्ने]

उर्जाको संरक्षणको प्रदर्शन (न्यूटनको क्रेडिल)
स्थितिज उर्जा --> गतिज उर्जा --> विकृति उर्जा --> गतिज उर्जाको चक्र

द्रव्यमान तथा ऊर्जाको समतुल्यता[सम्पादन गर्ने]

सन् 1905 ई.मा आइन्स्टाइनले आफ्नो आपेक्षिक सिद्धान्त प्रतिपादित गरे जसको अनुसार कणहरूको द्रव्यमान उनको गतिज ऊर्जामा निर्भर रहन्छ।

यसको यो अर्थ छ कि ऊर्जाको मान द्रव्यमान वृद्धिको प्रकाशको वेगको वर्गले गुणा गरे पछि प्राप्त हुन्छ। यस सिद्धान्तको पुष्टि नाभिकीय विज्ञानको धेरै देखि प्रयोगहरू द्वारा हुन्छ। सूर्यमा पनि ऊर्जा त्यहि तरिका बन्छ। सूर्यमा एक श्रृंखल क्रिया हुन्छ जसको फल यो हुन्छ कि हाइड्रोजनको चार नाभिकहरूको संयोग देखि हीलियमको नाभिक बनछ। हाइड्रोजनको चारै नाभिकहरूको द्रव्यमानको योगफल हीलियमको नाभिकले केही अधिक हुन्छ। यो अन्तर ऊर्जामा परिवर्तित हुन्छ। परमाणु बम एवं हाइड्रोजन बममा पनि त्यहि द्रव्यमान-ऊर्जा-समतुल्यताको उपयोग हुन्छ।

ऊर्जाको क्वांटमीकरण (Quantization of energy)[सम्पादन गर्ने]

वर्णक्रमको विभिन्न वर्णहरूको अनुसार कृष्ण पिंडको विकिरणको वितरणको ठीक सूत्र के हो, यसको अध्ययन गरदै प्लांक यस निष्कर्षमा पुगयो कि विकिरणको आदान प्रदान अनियमित मात्रामा हैन होता प्रत्युत ऊर्जाको साना कणहरू द्वारा हुन्छ। यिनी कणहरू लाई रहन्छ। आवृत्तिसंख्याको जस नियतांक देखि गुणा गरे पछि ऊर्जाक्वांटमको मान प्राप्त हुन्छ उसलाई प्लांक नियतांक भन्छन्।

नील्स बोरले सन् 1913 ई.मा यो दिखलाया कि यो क्वांटम सिद्धान्त अत्यंत व्यापक छ र परमाणुहरूमा इलेक्ट्रान जस कक्षाहरूमा घूमछन। उनि कक्षाएँ पनि क्वांटम सिद्धान्तको अनुसार नै निश्चित हुन्छ। जब इलेक्ट्रान अधिक ऊर्जावाली कक्षा भन्दा कम ऊर्जावाली कक्षामा जान्छ त यिनी दुई ऊर्जाहरूको अन्तर प्रकाशको रूपमा बाहिर आउछ। हाइजेनबर्ग, श्रोडिंगर तथा डिराकले यस क्वांटम सिद्धान्तको र पनि विस्तृत गरेको छ।

उर्जाको स्रोत[सम्पादन गर्ने]

आधुनिक भौतिक विज्ञानमा प्रत्येक कार्यको लागि ऊर्जाको आवश्यक भनिएको छ। ऊर्जा संरक्षण सिद्धान्तको अनुसार ऊर्जाको न त जना जान सक्छ र ना त नषअट गरे जा सकता केवल यसको स्वरूप बदलन सकिन्छ। हामी आफ्नो दैनिक जीवनमा प्रयोगएरने हेतु ऊर्जाको प्रयोग धेरै रूपहरूमा गर्छन, यथा - यांत्रिक ऊर्जा , विद्युत ऊर्जा, ऊष्मीय ऊर्जा, प्रकाश ऊर्जा, रसायनिक ऊर्जा इत्यादि। मोटरमा विद्युत ऊर्जाको यांत्रिक ऊर्जामा बदलएर काम लिया जान्छ त बैटरीमा रसायनिक ऊर्जाको विद्युत ऊर्जा में। मानव शरीर खाद्य पदार्थहरूको रासायनिक ऊर्जाको पचा गरेर उससे यांत्रिक कार्य गर्दछ। त्यहि प्रकार एक विद्युत बल्ब विद्युत ऊर्जाको प्रकाय़ तथा ऊष्मीय ऊर्जामा बदल दिइन्छ। कार या बसको ईंजन पेट्रोलको रासायनिक ऊर्जाको पहिले ऊष्मीय ऊर्जामा बदलइन्छ तथा उसलाई फेरि यांत्रिक ऊर्जामा। यिनी सबै कार्यहरूको लागि प्रयुक्त ऊर्जा यिनी स्रोतहरू देखि प्राप्त हुन्छ -

उर्जा एवं औद्योगिक क्रांति[सम्पादन गर्ने]

उर्जाको अवधारणा (कांसेप्ट) उन्नीसऔं शताब्दीमा आयी। यो मानवद्वारा आविष्कृत एक अत्यन्त महत्वपूर्ण एवं मौलिक अवधारणा हो। यो विभिन्न प्रकारको घटनाहरूमा हुने अन्तर्क्रियाहरू (इन्टरैक्शन्स्)को संख्यात्मक रूपमा व्यक्त गर्नमा धेरै उपयोगी छ। यसलाई एक तरिका देखि विभिन्न भौतिक फेनामेनाको बीच हुने अन्तःक्रियाहरूको लागि सर्वनिष्ट (कमन) मुद्राको तरिका बुझन सकिन्छ।

उर्जाको अवधारणाले नै परिवर्तन (ट्रान्स्फार्मेशन) (जस्तै रसायन एवं धातुकर्म में) एवं ट्रान्समिशनसँग सम्बन्धित छ जुन कि औद्योगिक क्रांतिको आधार छन्। जब सम्म केवल मानवी या पाशविक उर्जा देखि नै काम हुन्थ्यो, तब सम्म उर्जा सीमित थी; उसलाई स्वचालित एवं नियंत्रित गर्न कठिन कार्य थियो। किन्तु वाष्प आदि देखि चलने वाला मिसिनहरूको आविष्कारले यो स्थिति बदल गयी जसबाट औद्योगिक क्रान्तिको सूत्रपात भयो।

आधुनिक कालमा कुनै देशद्वारा खपत गरिने उर्जा उनको विकासको प्रमुख माप छ।

उर्जा सँग सम्बन्धित प्रमुख सूत्र[सम्पादन गर्ने]

  • तने भएका स्प्रिंगको गतिज उर्जा
E_{\text{pot}} = {1 \over 2}\, k \, x^2\,,
जहाँ k स्प्रिंगको बल नियतांक छ तथा x स्प्रिंगको सामायावस्थाको तुलनामा कुल तनाव छ।
E = \frac{Q^2}{2C}= \frac{C\,U^2}{2}\,,
जहाँ Q संधारित्रको प्लेटहरूमा एकत्र आवेश है; तथा C संधारित्रको धारिता है; U संधारित्रको प्लेटहरूको बीच विभवान्तर छ।
  • द्रव्यमान एवं उर्जाको समतुल्यता -

m द्रव्यमान एवं v वेगको मुक्त कणको सापेक्षिक (रिलेटिविस्टिक) उर्जा:

E = \frac{m \, c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}
जहाँ c प्रकाशको वेग छ।
  • फोटनों या प्रकाश क्वान्टाको उर्जा
E = h \, f\,,
जहाँ h प्लांक नियतांक है; तथा f फोटनको आवृत्ति छ।
E=10^{\frac{3}{2}(M-2)} टन टीएनटीको समतुल्य
जहाँ M भूकम्पको तीव्रता (रिचर मात्रा पर) छ।
  • कार्य या उर्जामा परिवर्तन, बलको दूरी सँग इन्टीग्रलको बराबर हुन्छ।
W = \int \mathbf F\,\mathrm{d}\mathbf x\,.

यिनलाई पनि हेर्नुहोस[सम्पादन गर्ने]

बाहिरी कडिहरू[सम्पादन गर्ने]

This article has been translated possibly either from English Wikipedia or from Hindi Wikipedia using Google Translation and then by using Nepali Wikipedia Translator or Online Nepali Wikipedia Translator The translated text might have some typos and erros. You can edit to fix this by clicking here नेपालीमा अनुबाद गर्नुहोस:यो पृष्ठ ऊर्जा बाट नेपाली विकीपिडियामा उल्था गरिएको हो । यसमा व्याकरणहरु को शुद्धता लाइ सच्याउन पर्ने हुन सक्छ । त्यसको लागि यस पृष्ठलाइ सम्पादन गर्न सक्नुहुन्छ।