ಸದಸ್ಯ:Keerthi 340/sandbox: ಪರಿಷ್ಕರಣೆಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ
Content deleted Content added
No edit summary |
No edit summary |
||
೪೧ ನೇ ಸಾಲು:
ನಾವು ಯಾವುದೇ ಕಾಯವನ್ನು ಸ್ಪರ್ಷಿಸಿದಾಗ ಅದು ಬಿಸಿ ಎನಿಸಿದರೆ ಆ ಕಾಯದಿಂದ ನಮ್ಮ ದೇಹಕ್ಕೆ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಹರಿದಿದೆ . ಆಗ ಆ ಕಾಯದ ತಾಪ ನಮ್ಮ ದೇಹದ ತಾಪಕ್ಕಿಂತ ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತೇವೆ . ಕಾಯದ ತಾಪ ನಮ್ಮ ದೇಹದ ತಾಪಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದಾಗ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ನಮ್ಮ ದೇಹದಿಂದ ಅದಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ .ಈ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿ ಹರಿಯುವಿಕೇಯೇ ಉಷ್ಣ. ಅದು ಯಾವಾಗಲೂ ಬಿಸಿ ಕಾಯದಿಂದ ತಣ್ಣಗಿನ ಕಾಯಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ . ಅದು ಹೀಗೇ ಏಕೆ ? ತಣ್ಣಗಿರುವ ಕಾಯದಿಂದ ಬಿಸಿ ಕಾಯದೆಡೆಗೆ ಯಾಕೆ ಹರಿಯಬಾರದು ? ಉದಾಹರಣೆಗೆ , ಸಂಪತ್ತನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಅದು ಯಾವಾಗಲೂ ಶ್ರೀಮಂತರಿಂದ ಬಡವರ ಕಡೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಹರಿಯುತ್ತದೆಯೆ ?
ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಕೆಲಸ ; ಉಷ್ಣಗತಿವಿಜ್ಞಾನದ (
ಚಲನೆಯಂತೆ ಉಷ್ಣವೂ ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ರೂಪ ಪ್ರಾನ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಚಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಹಣ ಫ್ರಾಂಕ್ ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಅದು ರೂಪಾಯಿ ಅದೇ ರೀತಿ ಒಂದೊಂದು ಮಾನಗಳಿವೆ (units)ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಅಳೆಯಲು ಕೆಲೊರಿ ಯಾಂತ್ರಿಕಶಕ್ತಿ (ಚಲನಶಕ್ತಿ ಪೊಟೆನ್ಶಲ್ ಎನರ್ಜಿ ) ಅಳೆಯಲು ಜೌಲ್ (joul) . ಅಂಗೈಗಳನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊದು ಉಜ್ಜಿಕೊಂಡರೆ ಶಾಖ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆಂಬುದು ಪುರಾತನ ಕಾಲದಲ್ಲೇ ತಿಳಿದಿತ್ತು .ಆದರೆ ,ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವೆ ಒಂದು ಸಮಾನತೆ ಇದೆಯೆಂಬುದು ಈಚಿನ ಅರಿವು . ನಾವು ಮೊದಲೇ ನೋಡಿದಂತೆ , ಪ್ರತಿ ಶಕ್ತಿಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಮೊತ್ತ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ; ಮೊದಲಿನಷ್ಟೇ ಇರುತ್ತದೆ . ಅದನ್ನು ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಒಟ್ಟು ಸಂಪತ್ತಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು ; ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗ ನಗದಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬಹುದು . ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗ ಸ್ಥಿರ ಆಸ್ತಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬಹುದು . ಹಣವನ್ನು ಬಳಸಿ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಕೊಳ್ಳಬಹುದು , ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಮಾರಿ ಹಣ ಮತ್ತು ಆಸ್ತಿಯ ನಡವಿನ ಸಮಾನತೆ ಕಾಲಕಾಲಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು .ಆದರೆ ಶಕ್ತಿಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಹಾಗಲ್ಲ . ವಿವಿಧ ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮಾನತೆ ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಿರ . ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹೊರಗಿನಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರವೇಶಿಸದೆ ಅಥವಾ ಒಳಗಿನಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಹೊರಹೋಗದೆ ಶಕ್ತಿಪರಿವರ್ತನೆಯಾದಾಗ ನಿವ್ವಳಶಕ್ತಿಯ ರಕ್ಷಣೆ ಹಾಗೂ ಶಕ್ತಿರೂಪಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು "ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ತತ್ವ " (principle of conservation of energy ) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ .
೫೫ ನೇ ಸಾಲು:
ಉಷ್ಣ ಯಂತ್ರಗಳು ; ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಡಿಕೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಅದರಿಂದ ವಾಪಸ್ಸು ಪಡೆಯಬಹುದಾದದ್ದು ಇವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತವೇ ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ದಕ್ಷತೆ .
ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು ರೂಪದಿಂದ ಮತ್ತೊದು ರೂಪಕ್ಕೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಮ್ಮ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ನಾಗರಿಕತೆ ಬೆಳೆದಿದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ . ಅನಾದಿ ಕಾಲದಿಂದಲೂ ಮಾನವ ಅನೇಕ ವಿಧವಾದೆ ಸೌಲಭ್ಯಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾನೆ. ರಾಟೆ,ಮೀಟುಗೋಲಿನಿಂದ ಹಿಡಿದು ನೇಗಿಲು , ಪವನಯಂತ್ರ , ಹೀಗೆ ವಿಧವಿಧವಾದ ಸಲಕರಣೆಗಳು ಎಲ್ಲ ನಾಗರಿಕತೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ . ಆದರೆ, ಇವುಗಳ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಅಧ್ಯಯನ ಆರಂಭವಾದದ್ದು ೧೯ನೇ ಶತಮಾನದ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಕ್ರಾಂತಿ ಮತ್ತು ಉಗಿಯಂತ್ರಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರವೇ . ಇವೆಲ್ಲದರ ಹಿಂದಿನ ಸ್ಪೂರ್ತಿ ಉಷ್ಣಯಂತ್ರದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ - ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸಾಧನೆ . ಉಗಿಬಂಡಿ ಅಥವಾ ರೈಲುಗಾಡಿ ಇದರ ಪ್ರಮುಖ ಉದಾಹರಣೆ . ತೊಡಗಿಸಿದ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯ ಎಷ್ಟು ಪಾಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗಿದೆ ಎಂಬುದೇ ಅದರ ಕಾರ್ಯಸಮರ್ಥತೆ . ಶೇಕಡ ೩೦ ಕಾರ್ಯಸಮರ್ಥತೆ ಎಂದರೆ ಹೂಡಿದ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ಮೂರನೇ ಒಂದು ಭಾಗದಷ್ಟು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥ ಉಳಿದದ್ದು ವಿವಿಧ ರೀತಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಯವಾಗುತ್ತದೆ .
ಉಷ್ಣಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಒಂದು ಆಕರ (source) ಮತ್ತು ವಿಸರ್ಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳುವ ಗ್ರಾಹಕ (Sink)ಎಂದು ಎರಡು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ವಿಸರ್ಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ , ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಒದಗದ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಷ್ಟೂ ಯಂತ್ರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಧಿಕ .
ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್-ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ; ಯಾವ ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿಯೂ ಶೇಕಡ ನೂರು ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿಲ್ಲ ;
ಕೆಲವರು ಶೇಕಡ ನೂರು ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಶ್ರಮಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಅರ್ಥ ಏನೆಂದು ಹೇಳುವುದು ಕಷ್ಟ. ಆದರೆ, ಉಷ್ಣಯಂತ್ರಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾಗಿ ಹೇಳಬಹುದು . ಶೇಕಡ ನೂರು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಯಂತ್ರ ಎಂದರೆ ತೊಡಗಿಸಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು . ನಮಗೆಲ್ಲಾ ಅಂತಹ ಯಂತ್ರ ಬೇಕು ಯಾರುತ್ತಾನೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಯಮಾಡಲು ಬಯಸುತ್ತಾರೆ ? ಆದರೆ ಇದೊಂದು ಮರೀಚಿಕ ಒಂದು ಕಾರು ಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಅದರ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಎಷ್ಟು ಹಣ ಖರ್ಚಾಯಿತೋ ಅಷ್ಟೇ ಬೆಲೆ ಕೊಡುತ್ತೇನೆಂದರೆ ಆಗುತ್ತದೆಯೆ? ಮಾರಾಟಗಾರ ಅದಕ್ಕೆ ಒಪ್ಪಲಾರ ಕಾರಣ , ಕಾರನ್ನು ಫ್ಯಾಕ್ಟರಿಯಿಂದ ಮಳಿಗೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದು , ಅದಕ್ಕೆ ಕೊಡಬೇಕಾದ ಸುಂಕಗಳು , ಮಾರಾಟಗಾರನ ಕಮೀಶನ್ , ಹೀಗೆ ಇನ್ನೂ ಎಷ್ಟೋ ಖರ್ಚುಗಳಿರುತ್ತವೆ . ಹಾಗಾಗಿ ನಾವು ಕೊಡುವ ಹಣದ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ಕಾರಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಖರ್ಚು .
ಅದೇ ರೀತಿ ಉಷ್ಣಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಊಡಿಸಿದ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ . ಅಂದರೆ ಯಂತ್ರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಯವಾಗಲೂ ಶೇಕಡ ನೂರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಶೇಕಡ ನೂರು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಉಷ್ಣಯಂತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ನಾವು ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಏನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ನಿಸರ್ಗ ಒಡ್ಡುವ ಮಿತಿ . ಇದು ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ಈ ಆಂತರಿಕ ಮಿತಿಗೆ ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ಸ್-ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ . ಈ ಮಿತಿಗೆ ಕಾರಣ ಘರ್ಷಣೆ (Friction). ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ಸರಿಯಲು ಯತ್ನಿಸಿದಾಗ ಆ ಚಲನೆಗೆ ಎದುರಾಗುವ ಪ್ರತಿರೋಧವೇ ಘರ್ಷಣೆ . ಹಾಗಾಗಿ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಹೊಡಿದ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ವಲ್ಪಬಾಗ ವ್ಯಯವಾಗುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯ ಆದ್ದರಿಂದ ಪೂರೈಸಿದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮನಾದ ಉಪಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ ಎಂದಿಗೂ ಲಭಿಸಲಾರದು .
| |||