तापीय ऊर्जा: यह क्या है, फायदे और नुकसान

तापीय ऊर्जा या आंतरिक ऊर्जा को पदार्थ बनाने वाले सूक्ष्म तत्वों से जुड़ी गतिज और संभावित ऊर्जा के योग के रूप में परिभाषित किया गया है।

शरीर बनाने वाले परमाणुओं और अणुओं में अनुवाद, घूर्णन और कंपन की यादृच्छिक गति होती है। इस आंदोलन को थर्मल आंदोलन कहा जाता है।

किसी निकाय की तापीय ऊर्जा में परिवर्तन कार्य या ऊष्मा द्वारा होता है।

उदाहरण के लिए, जब हम साइकिल के टायर को फुलाने के लिए हैंडपंप का उपयोग करते हैं, तो हम देखते हैं कि पंप गर्म हो जाता है। इस मामले में, यांत्रिक ऊर्जा हस्तांतरण (श्रम) द्वारा थर्मल ऊर्जा में वृद्धि हुई।

गर्मी हस्तांतरण आम तौर पर एक शरीर में अणुओं और परमाणुओं के आंदोलन में वृद्धि का कारण बनता है। इससे तापीय ऊर्जा में वृद्धि होती है और फलस्वरूप इसके तापमान में वृद्धि होती है।

जब अलग-अलग तापमान वाले दो निकायों को संपर्क में लाया जाता है, तो उनके बीच ऊर्जा हस्तांतरण होता है। एक निश्चित अवधि के बाद, दोनों का तापमान समान होगा, अर्थात वे तक पहुंच जाएंगे थर्मल बैलेंस.

अलाव, तापीय ऊर्जा का एक उदाहरण।

थर्मल ऊर्जा, गर्मी और तापमान

हालांकि तापमान, गर्मी और तापीय ऊर्जा की अवधारणाएं रोजमर्रा की जिंदगी में भ्रमित हैं, भौतिक रूप से वे एक ही चीज़ का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।

गर्मी पारगमन में ऊर्जा है, इसलिए यह कहने का कोई मतलब नहीं है कि शरीर में गर्मी है। वास्तव में, शरीर में आंतरिक या तापीय ऊर्जा होती है।

तापमान गर्म और ठंडे की धारणाओं को निर्धारित करता है। इसके अलावा, यह वह संपत्ति है जो दो निकायों के बीच गर्मी के हस्तांतरण को नियंत्रित करती है।

ऊष्मा के रूप में ऊर्जा का स्थानांतरण केवल दो पिंडों के तापमान में अंतर के कारण होता है। यह शरीर से उच्चतम तापमान से न्यूनतम तापमान तक अनायास होता है।

तीन तरीके हैं गर्मी फैलाना: चालन, संवहन और विकिरण।

पर ड्राइविंग, तापीय ऊर्जा आणविक आंदोलन के माध्यम से प्रेषित होती है। पर कंवेक्शन ऊर्जा गर्म द्रव की गति के माध्यम से फैलती है, क्योंकि घनत्व तापमान के साथ बदलता रहता है।

पहले से मौजूद थर्मल विकिरण, संचरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से होता है।

अधिक जानने के लिए यह भी पढ़ें गर्मी और तापमान

सूत्र

केवल एक प्रकार के परमाणु द्वारा निर्मित एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है:

होना,

यू: आंतरिक ऊर्जा। अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में इकाई जूल (J) है
n: गैस की मोल संख्या
आर: आदर्श गैस स्थिरांक
टी: केल्विन में तापमान (के)

उदाहरण

एक आदर्श गैस के 2 मोल की आंतरिक ऊर्जा क्या है, जिसका एक निश्चित समय में तापमान 27 डिग्री सेल्सियस है?
आर = 8.31 जे/मोल पर विचार करें। क।

पहले हमें तापमान को केल्विन में बदलना होगा, इसलिए हमारे पास होगा:

टी = 27 + 273 = 300 के

तो बस इसे सूत्र में बदलें

तापीय ऊर्जा का उपयोग

हमने शुरू से ही सूर्य की तापीय ऊर्जा का उपयोग किया है। इसके अलावा, मनुष्य ने हमेशा इन संसाधनों को उपयोगी ऊर्जा में परिवर्तित करने और गुणा करने में सक्षम उपकरण बनाने की मांग की है, मुख्य रूप से उत्पादन में बिजली और परिवहन।

तापीय ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन, जिसे बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाना है, थर्मोइलेक्ट्रिक और थर्मोन्यूक्लियर संयंत्रों में किया जाता है।

इन संयंत्रों में बॉयलर में पानी गर्म करने के लिए कुछ ईंधन का उपयोग किया जाता है। उत्पादित भाप विद्युत ऊर्जा जनरेटर से जुड़े टर्बाइनों को स्थानांतरित करती है।

में थर्मोन्यूक्लियर प्लांट्सरेडियोधर्मी तत्वों की परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया से निकलने वाली तापीय ऊर्जा के माध्यम से पानी को गर्म किया जाता है।

पहले से ही थर्मोइलेक्ट्रिक प्लांट, एक ही उद्देश्य के लिए अक्षय और गैर-नवीकरणीय कच्चे माल को जलाने का उपयोग करें।

फायदे और नुकसान

थर्मोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट, सामान्य रूप से, खपत केंद्रों के करीब स्थापित होने में सक्षम होने का लाभ है, जो वितरण नेटवर्क की स्थापना के साथ लागत को कम करता है। इसके अलावा, वे संचालित करने के लिए प्राकृतिक कारकों पर निर्भर नहीं होते हैं, जैसा कि पौधों के मामले में होता है जलविद्युत संयंत्र तथा हवा.

हालांकि, वे गैस के दूसरे सबसे बड़े उत्पादक भी हैं। ग्रीनहाउस प्रभाव. इसका मुख्य प्रभाव प्रदूषणकारी गैसों का उत्सर्जन है जो हवा की गुणवत्ता को कम करते हैं और नदी के पानी को गर्म करते हैं।

इस प्रकार के पौधे उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार के आधार पर अंतर प्रस्तुत करते हैं। नीचे दी गई तालिका में, हम वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले मुख्य ईंधन के फायदे और नुकसान दिखाते हैं।

पौधे का प्रकार	लाभ	नुकसान
थर्मोइलेक्ट्रिक टू कोयला	• उच्च उत्पादकता • कम ईंधन और निर्माण लागत	• यह वह है जो सबसे अधिक ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन करता है • उत्सर्जित गैसों का कारण अम्ल वर्षा • प्रदूषण के कारण श्वसन संबंधी समस्याएं होती हैं
थर्मोइलेक्ट्रिक टू प्राकृतिक गैस	• कोयले की तुलना में कम स्थानीय प्रदूषण • कम निर्माण लागत	• उच्च ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन • ईंधन की लागत में बहुत बड़ा अंतर (तेल की कीमत से जुड़ा हुआ)
थर्मोइलेक्ट्रिक टू बायोमास	• कम ईंधन और निर्माण लागत • कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन	• पौधों की खेती के लिए वनों की कटाई की संभावना जो बायोमास को जन्म देगी। • खाद्य उत्पादन के साथ भूमि का विवाद
थर्मान्यूक्लीयर	• व्यावहारिक रूप से ग्रीनहाउस गैसों का कोई उत्सर्जन नहीं होता है • उच्च उत्पादकता	• उच्च लागत • का उत्पादन रेडियोधर्मी कचरा • दुर्घटनाओं के परिणाम बहुत गंभीर होते हैं

यह भी देखें:

• ऊर्जा स्रोत
• ऊर्जा स्रोत व्यायाम (टेम्पलेट के साथ).