Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
घर » ऊर्जा संरक्षण

ऊर्जा संरक्षण

1847
  • Émilie du Châtelet
  • Julius Robert von Mayer
  • James Prescott Joule
  • Hermann von Helmholtz
19th-century laboratory with physicists studying energy conservation principles.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

एक मूलभूत सिद्धांत जो यह बताता है कि एक पृथक प्रणाली की कुल ऊर्जा समय के साथ स्थिर रहती है। ऊर्जा न तो सृजित की जा सकती है और न ही नष्ट की जा सकती है, इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में रूपांतरित किया जा सकता है, जैसे कि स्थितिज ऊर्जा से गतिज ऊर्जा में। शास्त्रीय अर्थशास्त्र में यांत्रिकीकेवल संरक्षी बलों वाले सिस्टम के लिए, कुल यांत्रिक ऊर्जा [latex]E = T + V[/latex] संरक्षित रहती है।

ऊर्जा संरक्षण का नियम विज्ञान के सबसे मूलभूत और सार्वभौमिक रूप से लागू होने वाले सिद्धांतों में से एक है। इसका विकास सदियों तक चला, गति के बारे में प्रारंभिक विचारों से लेकर 19वीं शताब्दी में एक सटीक गणितीय कथन तक हुआ जिसने यांत्रिकी, ऊष्मा और रसायन विज्ञान को एकीकृत किया।

शास्त्रीय यांत्रिकी के संदर्भ में, यह सिद्धांत उन प्रणालियों में सबसे स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है जो केवल संरक्षी बलों के अधीन होती हैं, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण या एक आदर्श स्प्रिंग से लगने वाला बल। कोई बल संरक्षी होता है यदि दो बिंदुओं के बीच गतिमान वस्तु पर उसके द्वारा किया गया कार्य उसके द्वारा लिए गए पथ से स्वतंत्र हो। ऐसे बलों के लिए, एक स्थितिज ऊर्जा फलन [latex]V[/latex] परिभाषित किया जा सकता है। कार्य-ऊर्जा प्रमेय कहता है कि किसी वस्तु पर किया गया कुल कार्य उसकी गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है, [latex]W_{net} = Delta T[/latex]। संरक्षी बलों के लिए, इस कार्य को स्थितिज ऊर्जा में ऋणात्मक परिवर्तन के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, [latex]W_{cons} = -Delta V[/latex]। इन दोनों को मिलाने पर [latex]Delta T = -Delta V[/latex] या [latex]Delta T + Delta V = Delta(T+V) = 0[/latex] प्राप्त होता है। इससे पता चलता है कि कुल यांत्रिक ऊर्जा, [latex]E = T + V[/latex], गति का एक स्थिरांक है।

जब घर्षण जैसे गैर-संरक्षी बल मौजूद होते हैं, तो यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित नहीं रहती; यह आमतौर पर ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। हालांकि, इस ऊष्मीय ऊर्जा सहित पृथक प्रणाली की कुल ऊर्जा अभी भी संरक्षित रहती है। यह व्यापक सिद्धांत है पहला नियम ऊष्मागतिकी का।

20वीं शताब्दी में, एमी नोएथर के प्रमेय ने इस नियम की गहरी समझ प्रदान की। इसने दिखाया कि ऊर्जा का संरक्षण ब्रह्मांड की एक मूलभूत समरूपता का प्रत्यक्ष गणितीय परिणाम है: यह तथ्य कि भौतिकी के नियम समय के साथ नहीं बदलते (समय-स्थानांतरण अपरिवर्तनीयता)।

UNESCO Nomenclature: 2211
भौतिकी

Type

भौतिक नियम

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • विज़ विवा अवधारणा (गॉटफ्रीड लाइबनिज़)
  • ऊष्मा और कार्य पर अध्ययन (सादी कार्नोट, एमिल क्लैपेयरॉन)
  • न्यूटनियन यांत्रिकी
  • गैलीलियो के पेंडुलम के साथ किए गए प्रयोग

आवेदन

  • power generation (पनबिजली dams, thermal plants)
  • ऊष्मागतिकी और इंजन डिजाइन
  • रासायनिक अभिक्रिया विश्लेषण (एन्थैल्पी)
  • रोलर कोस्टर डिजाइन
  • जीव विज्ञान में चयापचय प्रक्रियाओं को समझना

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • क्लोज्ड-लूप regenerative braking systems for electric vehicles that capture over 95% of kinetic energy
  • स्मार्ट बिल्डिंग एचवीएसी सिस्टम जो थर्मल ऊर्जा को संग्रहित और मुक्त करने के लिए चरण-परिवर्तन सामग्री का उपयोग करते हैं
  • औद्योगिक मशीनरी के लिए गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणाली (केआरएस)
  • ग्रिड-स्तरीय ऊर्जा भंडारण के लिए गुरुत्वाकर्षण बैटरी
  • बायोमास से अधिकतम ऊर्जा निष्कर्षण के लिए चयापचय मार्गों को अनुकूलित करने वाले बायोरिएक्टर
  • शरीर की गर्मी से पहनने योग्य उपकरणों को बिजली देने के लिए कपड़ों में थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर बुने गए हैं।
  • ध्वनिक energy harvesting devices for charging low-power sensors in noisy environments
  • ऊर्जा परिवर्तनों का पूर्वानुमान और संतुलन करके राष्ट्रीय ऊर्जा ग्रिडों को अनुकूलित करने के लिए एआई प्लेटफॉर्म
संबंधित विषय: ऊर्जा का संरक्षण, गतिज ऊर्जा, स्थितिज ऊर्जा, कार्य-ऊर्जा प्रमेय, ऊष्मागतिकी, पृथक तंत्र, नोईथर का प्रमेय, संरक्षी बल।

ऐतिहासिक संदर्भ

ऊर्जा संरक्षण

1836
1839-01-01
1842
1847
1850
1850
1850
1835
1838
1841
1845
1850
1850
1850
1850

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

नवीनतम परिवर्धन

शीर्ष पोस्ट और लेख

शीर्ष मूल उपकरण

10वां वर्ष सालगिरह

पंजीकृत सदस्यों के लिए पूर्ण आकार की छवियाँ और डाउनलोड 100% निःशुल्क उपलब्ध हैं।