توانائی

آزاد دائرۃ المعارف، ویکیپیڈیا سے
Jump to navigation Jump to search
ایک محرکیہ (engine) کی مثال؛ جو کسی صورت میں مہیا کی جانے والی کسی اثرانگیز قوت کو کام میں تبدیل کرتا ہے یعنی توانائی منتقل ہوتی ہے۔

علوم فطریہ میں توانائی (energy) کسی بھی جسم میں موجود اس کی کام کرنے کی صلاحیت کو کہا جاتا ہے۔ اور کام کو یوں بیان کرتے ہیں کہ یہ کسی بھی جسم میں، کسی قوت (مثلا؛ ثقل یا برقناطیسیت وغیرہ) کے تحت پیدا ہونے والا ہٹاؤ ہوتا ہے۔ فطرت میں قوتیں مختلف اشکال میں پائی جاتی ہیں اور اسی وجہ سے توانائی اور پھر اس کے زیر اثر ہونے والے کام کی بھی کئی مختلف اشکال ہیں ؛ جیسے برقی، حرارتی اور ثقلی وغیرہ اقسام کی توانائی اور اس کے تحت ہونے والا کام۔ بنیادی طور پر تمام اقسام کی توانائی کو دو بڑے گروہوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے 1- حرکی توانائی (kinetic energy) اور 2- مخفی توانائی (potential energy)۔

SI نظام میں توانائی کو جول کی اکائی میں ناپا جاتا ہے علم طبیعیات میں توانائی کی کوئی سمت نہیں ہوتی اسی وجہ سے اس کو سمتیہ مقدار کہ برعکس عددیہ یعنی scalar مقدار کہا جاتا ہے۔ مزید یہ کہ توانائی ایک محفوظہ (conserved) مقدار تسلیم کی جاتی ہے، محفوظہ سے مراد یہ ہے کہ توانائی کو نہ تو تخلیق کیا جاسکتا ہے اور نہ فنا، اس کو صرف توانائی کی ایک قسم سے دوسری قسم میں منتقل کیا جاسکتا ہے باالفاظ دیگر یوں کہ سکتے ہیں کہ کائنات میں موجود کل توانائی کی مقدار مستقل رہتی ہے۔

تبدیلی

تبدیلی اور توانائی میں بڑے پیمانے پر تحفظ

توانائی جب وزن میں اضافہ ہوتا ہے تو اسے صفر رفتار کے ساتھ نظام میں پھنسا جاتا ہے، جہاں یہ وزن بڑھ سکتا ہے. یہ بڑے پیمانے پر بھی برابر ہے اور یہ بڑے پیمانے پر ہمیشہ اس سے منسلک ہوتا ہے. بڑے پیمانے پر توانائی کی ایک خاص مقدار کے برابر بھی ہے اور اسی طرح ہمیشہ اس سے منسلک ہوتا ہے، جیسا کہ بڑے پیمانے پر توانائی کی مسابقت میں بیان کیا جاتا ہے. الٹبر آئنسٹائن (1 9 05) سے حاصل کردہ فارمولہ E = MCC، خصوصی تنصیب کے تصور کے اندر باقی آرام اور بڑے پیمانے پر توانائی کے درمیان تعلقات کی مقدار کو کم کرتا ہے. مختلف نظریاتی فریم ورک میں، جی جی جے تھومسن (1881)، ہینری پینوکار (1 9 00)، فریڈرری حسین ظفر (1904) اور دیگر (اسی طرح کے فارمولا کو مزید معلومات کے لیے ماسٹر توانائی کی مسابقت # تاریخ دیکھیں) کی طرف سے حاصل کیا گیا تھا.

معاملہ کی باقی توانائی کا حصہ (آرام دہ بڑے پیمانے پر مساوی) کا حصہ دیگر افواج (اب بھی بڑے پیمانے پر نمائش) میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، لیکن نہ ہی توانائی اور نہ ہی بڑے پیمانے پر تباہ ہوسکتی ہے. بلکہ، دونوں کسی بھی عمل کے دوران مسلسل رہیں گے. تاہم، چونکہ {\ ڈسپلے اسٹائل ^ ^ 2}} c ^ {2} عام انسانی ترازووں کا انتہائی بڑا رشتہ ہے، باقی توانائی سے دوسری طاقتوں سے آرام دہ اور پرسکون مقدار (مثال کے طور پر، 1 کلوگرام) (جیسے جیسے کیمیائی توانائی، تھرمل توانائی، یا روشنی اور دیگر تابکاری کی طرف سے کئے جانے والی چمکیلی توانائی) توانائی کی زبردست مقدار کو آزاد کر سکتے ہیں (~ {\ ڈسپلے اسٹائل 9 \ اوقات 10 ^ {16}} 9 \ او 10 ^ {16} joules = 21 میگاٹن TNT) کے طور پر، جوہری ایٹمی ریکٹروں اور جوہری ہتھیاروں میں دیکھا جا سکتا ہے. اس کے برعکس، ایک روزمرہ رقم کی توانائی کا مساوی برابر مائنسول ہے، لہذا زیادہ تر نظام سے توانائی کی کمی (بڑے پیمانے پر نقصان) وزن کی پیمائش کی پیمائش کرنا مشکل ہے، جب تک کہ توانائی کی کمی بہت بڑی نہیں ہے. باقی توانائی (معاملہ) اور توانائی کے دیگر اقسام (مثال کے طور پر، باقی بڑے پیمانے پر ذرات میں جزواتی توانائی) کے درمیان بڑے تبدیلیوں کی مثالیں ہیں [[جوہری طبیعیات]] اور ذرہ طبیعیات میں پایا جاتا ہے.

ریورسبل اور غیر تبدیل کرنے والی تبدیلیوں

ترمیم کے عمل اور ناقابل عمل عملوں میں ترمیم: توانائی کی تبدیلی دو قسموں میں تقسیم کرتی ہے. ایک ناقابل عمل عمل یہ ہے جس میں توانائی کو حجم میں موجود خالی توانائی ریاستوں میں توانائی کی کھپت (پھیل گئی ہے)، جس سے یہ زیادہ توجہ مرکوز فارم (کم کمانم ریاستوں) میں بھی زیادہ طاقتور نہیں ہوسکتی ہے. ایک ناقابل عمل عمل ایک ایسا ہے جس میں اس قسم کی کھپت نہیں ہوتی. مثال کے طور پر، ایک قسم کے ممکنہ میدان سے دوسرے توانائی سے تبدیلی کا تبادل، ناقابل قبول ہے، جیسا کہ مندرجہ بالا پینڈلم سسٹم میں. گرمی پیدا ہونے والی عملوں میں جہاں کم از کم توانائی کی مقدار، جوہری توانائی کے حصول میں ممکنہ حوصلہ افزائی کے طور پر موجود ہے، توانائی کے حصے کے ذخائر کے طور پر کام کرتا ہے، جس سے یہ برآمد نہیں کیا جاسکتا ہے، تاکہ 100٪ کی کارکردگی میں تبدیل ہوجائے. توانائی کی شکل اس صورت میں، توانائی کو جزوی طور پر گرمی کے طور پر رہنا چاہیے اور کائنات کو مکمل طور پر قابل استعمال توانائی کے طور پر نہیں بنایا جاسکتا ہے، اس کے علاوہ کائنات میں کسی دوسرے قسم کی گرمی جیسے خرابی میں اضافے کی قیمت میں اضافہ ہوتا ہے. معاملہ کی توسیع یا ایک کرسٹل میں بے ترتیبیت).

جیسا کہ کائنات وقت میں تیار ہوتا ہے، اس کی زیادہ سے زیادہ توانائی غیر تبدیل شدہ ریاستوں میں پھنس جاتا ہے (یعنی، گرمی یا خرابی کی وجہ سے دیگر عوامل میں اضافہ ہوتا ہے). اس کو کائنات کی ناگزیر ترمیم ترمیم گرمی کے طور پر بھیجا جاتا ہے. اس گرمی کی موت میں کائنات کی توانائی تبدیل نہیں ہوتی، لیکن توانائی کا ایک حصہ گرمی کے انجن کے ذریعہ کام کرنے کے لیے دستیاب ہے یا توانائی کے دیگر قابل استعمال فارم (گرمی انجن سے منسلک جنریٹروں کے استعمال کے ذریعے) میں تبدیل ہوجاتا ہے، کم اور کم ہوتا ہے.

پیمائش کے یونٹhttps://en.wikipedia.org/wiki/Units_of_energy

1843 میں، جیمز پریسکوٹ جول نے آزادانہ طور پر تجربات کی سیریز میں میکانی برابر کی تلاش کی. ان میں سے سب سے مشہور "جولی اپریٹس" کا استعمال کرتے ہوئے: ایک تار سے منسلک وزن، جس میں ایک پیڈل کی گردش پانی میں ڈوبتی ہے، عملی طور پر گرمی کی منتقلی سے موصلیت کا باعث بنتا ہے. اس سے پتہ چلتا ہے کہ وزن میں کھو جانے والی گروہی کی ممکنہ توانائی نے پانی کی طرف سے پانی کی طرف سے حاصل کی اندرونی توانائی کے برابر تھا.

بین الاقوامی نظام یونٹس میں (ایس آئی)، جیمز پریسکوٹ جولی کے بعد نام کا نام جول، توانائی ہے. یہ ایک حاصل کردہ یونٹ ہے. یہ ایک میٹر کی فاصلے کے ذریعہ ایک نیوٹن کی طاقت کو لاگو کرنے میں توانائی سے خرچ کردہ (یا کام کیا) کے برابر ہے. تاہم توانائی کی بہت سی دوسری یونٹس میں بھی اس طرح کے ergs، کیلوری، برٹش تھرمل یونٹس، کلوواٹ گھنٹے اور کلوکولریاں شامل نہیں ہیں، جو ایس آئی یونٹس میں بیان کرتے وقت تبادلوں کے عنصر کی ضرورت ہوتی ہے.

انرجی کی شرح (توانائی فی یونٹ توانائی) کی ایس آئی یونٹ واٹ ہے، جو فی سیکنڈ جیول ہے. اس طرح، ایک جول ایک واٹ دوسرا ہے اور 3600 جولے ایک واٹ گھنٹے برابر ہے. سی جی ایس انرجی یونٹ erg ہے اور سامراجی اور امریکی روایتی یونٹ پاؤں پونڈ ہے. دیگر انرجی یونٹس جیسے الیکٹرونویولٹ، کھانے کی کیلوری یا ترمیمیاتیاتی کالی (حرارتی عمل میں پانی کے درجہ حرارت کی تبدیلی پر مبنی ہے) اور بی ٹی یو سائنس اور تجارت کے مخصوص علاقوں میں استعمال کیا جاتا ہے.