ऊर्जा
ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है। यह प्रकृति में विभिन्न रूपों में प्रकट होती है और किसी कार्य को सम्पन्न करने के लिए आवश्यक होती है। उदाहरण: साइकिल चलाने के लिए पेशीय ऊर्जा का उपयोग।
- प्रकृति: ऊर्जा न तो बनाई जा सकती है और न ही नष्ट; यह केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित होती है। इसे ऊर्जा संरक्षण का नियम कहते हैं। उदाहरण: रासायनिक ऊर्जा → गतिज ऊर्जा (इंजन में)।
- प्रकार: यांत्रिक, ऊष्मीय, प्रकाश, ध्वनि, विद्युत, रासायनिक, चुम्बकीय, पेशीय, परमाणु। उदाहरण: बल्ब में विद्युत ऊर्जा → प्रकाश ऊर्जा।
- महत्व: जीवन की सभी गतिविधियों के लिए आवश्यक; उत्पादन, परिवहन, और घरेलू कार्यों में उपयोग। उदाहरण: मशीन चलाने के लिए विद्युत ऊर्जा, खाना पकाने के लिए ऊष्मीय ऊर्जा।
- ऊर्जा रूपांतरण: एक प्रकार की ऊर्जा दूसरे में बदल सकती है। उदाहरण: बैटरी में रासायनिक ऊर्जा → विद्युत ऊर्जा → बल्ब में प्रकाश ऊर्जा।
यांत्रिक ऊर्जा
किसी वस्तु की गति या स्थिति के कारण उत्पन्न ऊर्जा। यह वस्तु की गति और स्थिति दोनों पर निर्भर करती है। उदाहरण: चलती गाड़ी की ऊर्जा।
- प्रकार:
- स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy)
- गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy)
- महत्व: मशीनों, वाहनों, खेलकूद और दैनिक जीवन में ऊर्जा प्रदान करती है। उदाहरण: हथौड़े से कील ठोकना, गेंद फेंकना।
- ऊर्जा रूपांतरण: यांत्रिक ऊर्जा अन्य रूपों में परिवर्तित हो सकती है। उदाहरण: पानी के पंखे में स्थितिज ऊर्जा → गतिज ऊर्जा।
यांत्रिक ऊर्जा के प्रकार
स्थितिज ऊर्जा
किसी वस्तु की स्थिति या अवस्था के कारण संग्रहित ऊर्जा। यह ऊँचाई, दबाव, या खिंचाव पर निर्भर करती है। उदाहरण: बांध में जमा पानी।
- प्रभाव: ऊँचाई, द्रव्यमान या तनाव बढ़ने पर बढ़ती है। उदाहरण: ऊँचे स्थान पर रखी किताब या खिंची हुई तंतु।
- सूत्र: स्थितिज ऊर्जा = mgh (m = द्रव्यमान, g = गुरुत्वीय त्वरण, h = ऊँचाई)।
- अनुप्रयोग: जलविद्युत, वॉटर टावर, स्फोटक वस्तुओं में ऊर्जा संग्रह।
गतिज ऊर्जा
किसी वस्तु की गति के कारण होने वाली ऊर्जा। यह वस्तु के द्रव्यमान और वेग पर निर्भर करती है। उदाहरण: दौड़ता हुआ व्यक्ति या चलती कार।
- प्रभाव: वस्तु का द्रव्यमान और वेग बढ़ने से ऊर्जा अधिक होती है। उदाहरण: तेज चलती गाड़ी में अधिक गतिज ऊर्जा।
- सूत्र: गतिज ऊर्जा = ½ mv² (m = द्रव्यमान, v = वेग)।
- अनुप्रयोग: वाहन, पंखा, जेट विमान, खेलकूद।
ऊर्जा का रूपान्तरण
ऊर्जा का एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तन। यह प्रकृति का मूल नियम है जिसे ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत कहते हैं। उदाहरण: सौर पैनल में सूर्य की प्रकाश ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में बदलती है।
- यांत्रिक ऊर्जा का रूपान्तरण:
- इलेक्ट्रिक ड्रिल द्वारा छिद्र करने में ड्रिल की यांत्रिक ऊर्जा, ऊष्मीय ऊर्जा में बदल जाती है। उदाहरण: लकड़ी ड्रिल करने पर गर्म होना।
- जल विद्युत पावर प्लांट में जल की यांत्रिक ऊर्जा, विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होती है। उदाहरण: बांध की टरबाइन से बिजली उत्पादन।
- डीजल और पेट्रोल इंजन में ईंधन के दहन से ऊष्मीय ऊर्जा, यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: कार या ट्रक चलाना।
- ऊष्मीय ऊर्जा का रूपान्तरण:
- सौर हीटर में सूर्य की ऊर्जा ऊष्मीय ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: पानी गर्म करना।
- इंजन में ईंधन का दहन ऊष्मीय ऊर्जा उत्पन्न करता है, जो यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: ट्रक की गति।
- ध्वनि ऊर्जा का रूपान्तरण:
- माइक्रोफोन ध्वनि ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदल देता है। उदाहरण: रिकॉर्डिंग।
- लाउडस्पीकर विद्युत ऊर्जा को ध्वनि ऊर्जा में बदलता है। उदाहरण: गाना सुनना।
- प्रकाश ऊर्जा का रूपान्तरण:
- पौधों में प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्रकाश ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: ग्लूकोज बनना।
- फोटोग्रॉफिक प्लेट में प्रकाश ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा में बदल जाती है। उदाहरण: फोटो छपाई।
- सोलर सेल प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। उदाहरण: सौर पैनल से बिजली।
- विद्युत ऊर्जा का रूपान्तरण:
- विद्युत मोटर में विद्युत ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: पंखे की गति।
- हीटर और विद्युत केतली विद्युत ऊर्जा को ऊष्मीय ऊर्जा में बदलती हैं। उदाहरण: पानी गर्म करना।
- बल्ब और ट्यूबलाइट विद्युत ऊर्जा को ऊष्मीय और प्रकाश ऊर्जा में बदलते हैं। उदाहरण: बल्ब का जलना।
- विद्युत अपघटन (Electrolysis) में विद्युत ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: बैटरी चार्ज करना।
- रासायनिक ऊर्जा का रूपान्तरण:
- जलाने पर रासायनिक ऊर्जा ऊष्मीय और प्रकाश ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: लकड़ी जलाना।
- बैटरी में रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: बैटरी से विद्युत उपकरण चलाना।
- पटाखों में रासायनिक ऊर्जा ऊष्मीय, प्रकाश और ध्वनि ऊर्जा में बदलती है। उदाहरण: दीवाली के पटाखे।
- जलती मोमबत्ती में रासायनिक ऊर्जा ऊष्मीय और प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित होती है। उदाहरण: मोमबत्ती की लौ।
- अन्य महत्वपूर्ण तथ्य:
- कार बैट्री आवेशन में विद्युत ऊर्जा → रासायनिक ऊर्जा; निरावेशन में रासायनिक ऊर्जा → विद्युत ऊर्जा। उदाहरण: कार स्टार्ट करना।
- साइकिल चलाने में पेशीय ऊर्जा → यांत्रिक ऊर्जा। उदाहरण: पैडल मारना।
- विद्युत चुम्बक विद्युत ऊर्जा → चुम्बकीय ऊर्जा में बदलता है। उदाहरण: क्रेन में लोहा उठाना।
- इलेक्ट्रिक जनरेटर यांत्रिक ऊर्जा → विद्युत ऊर्जा में बदलता है। उदाहरण: टरबाइन से बिजली उत्पादन।
- मानव शरीर में रासायनिक ऊर्जा (खाने से) → पेशीय ऊर्जा और ऊष्मीय ऊर्जा। उदाहरण: दौड़ते समय ऊर्जा का उपयोग।
- पवन टरबाइन में गतिज ऊर्जा → विद्युत ऊर्जा। उदाहरण: पवन ऊर्जा से बिजली।