§25। विद्युत मशीनों में ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रिया। उनके संचालन के तरीके। प्रत्यक्ष ऊर्जा रूपांतरण विद्युत रूपांतरण

एक विद्युत उत्पाद (उपकरण) जो विद्युत ऊर्जा को एक पैरामीटर मान और (या) गुणवत्ता संकेतकों के साथ अन्य पैरामीटर मानों और (या) गुणवत्ता संकेतकों के साथ विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। टिप्पणी।… …

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विद्युत ऊर्जा कनवर्टर- - एक विद्युत उत्पाद (उपकरण) जो विद्युत ऊर्जा को एक पैरामीटर मान और (या) गुणवत्ता संकेतकों के साथ अन्य पैरामीटर मानों और (या) गुणवत्ता संकेतकों के साथ विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। गोस्ट 18311 80 ... वाणिज्यिक बिजली उद्योग। शब्दकोश-संदर्भ

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फ्रिक्वेंसी परिवर्तक- आवृत्ति परिवर्तक एक प्रत्यावर्ती धारा विद्युत ऊर्जा परिवर्तक जो आवृत्ति परिवर्तन के साथ विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करता है [OST 45.55 99] EN आवृत्ति परिवर्तक विद्युत ऊर्जा ... ... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

अन्य प्रकार की ऊर्जा में विद्युत ऊर्जा का रूपांतरण एक विद्युत परिपथ में, विद्युत ऊर्जा एक साथ स्रोत में प्राप्त होती है और ऊर्जा के दूसरे रूप में परिवर्तित हो जाती है; रिसीवर में। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए आवश्यक गैर-विद्युत ऊर्जा के प्रकार के अनुसार रिसीवर का प्रकार चुना जाता है।आइए हम विद्युत ऊर्जा को थर्मल, प्रकाश और रासायनिक में परिवर्तित करने के सिद्धांतों पर विचार करें; विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने का प्रश्न § 10 में माना जाता है। विद्युत ऊर्जा का तापीय ऊर्जा में परिवर्तन विद्युत 3Heprf को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने की भौतिक प्रक्रिया को § 2.2 में माना जाता है। हम वोल्टेज और करंट के संदर्भ में जारी ऊष्मा की मात्रा को व्यक्त करते हैं। "संभावित यू, विस्थापित कणों का चार्ज क्यू = एच। विद्युत क्षेत्र का Pa3o ° एपगी, (1.5) के अनुसार, मूल्यवान कणों के आंदोलन पर खर्च किया गया, चार्ज डब्ल्यू0 = यूक्यू = यूटी। इस काम के अभिव्यक्तियों को देखा गया। इसलिए, ऊर्जा W3 को रिसीवर की तापीय ऊर्जा के बराबर माना जा सकता है: W„ = W, = Ult। , फिर W„ \u003d I2Rt। सूत्र (3.10) लेनज़-जूल कानून की एक गणितीय अभिव्यक्ति है। तापीय ऊर्जा में प्रति इकाई समय में एक चालक में परिवर्तित विद्युत ऊर्जा की मात्रा वर्तमान के वर्ग और विद्युत प्रतिरोध के समानुपाती होती है कंडक्टर का। I रिसीवर में ऊर्जा के दूसरे रूप में विद्युत ऊर्जा के रूपांतरण की दर को पावर रिसीवर कहा जाता है: पीपी \u003d डब्ल्यू "एलटी \u003d यूआई। [यह सूत्र किसी भी रिसीवर के लिए मान्य है, ऊर्जा के प्रकार की परवाह किए बिना जो रूपांतरण से उत्पन्न होता है। [यदि विद्युत ऊर्जा को पूरी तरह से तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, तो रिसीवर की शक्ति वर्तमान (कंडक्टर और उसके प्रतिरोध) के माध्यम से व्यक्त की जा सकती है: (3.12) वी विद्युत ऊर्जा के कंडक्टरों में रूपांतरण की घटना -?पीजी) और तापीय ऊर्जा में व्यवहार में व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है। अधिकांश विद्युत औद्योगिक और घरेलू ताप उपकरणों का संचालन इसी सिद्धांत पर आधारित है। विद्युत ऊर्जा का प्रकाश में रूपांतरण Le>) "^ विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में बदलने का सिद्धांत न ही विद्युत गरमागरम लैंप के संचालन का आधार है। Г> आग रोक धातु से बना एक दीपक दीपक के उच्च तापमान पर फिलामेंट, ऊर्जा का हिस्सा प्रकाश ऊर्जा के रूप में उत्सर्जित होता है, जो सामान्य प्रवाह में दीपक द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा 10% से कम होती है। विद्युत ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण चार्जिंग या इलेक्ट्रोलाइटिक वैन के दौरान बैटरी के रिसीवर होते हैं विद्युत ऊर्जा। बैटरी एल का ईएमएफ, चार्ज करते समय, उसी दिशा को बरकरार रखता है जब डिस्चार्ज किया जाता है; बैटरी में करंट विपरीत दिशा में अपनी दिशा बदलता है, क्योंकि यह बैटरी ईएमएफ की दिशा से नहीं, बल्कि ईएमएफ द्वारा निर्धारित होता है एक बाहरी शक्ति स्रोत का ई (चित्र। 3.9). बैटरी एल चार्जिंग का ईएमएफ करंट के खिलाफ निर्देशित होता है और इसलिए इसे काउंटर-ईएमएफ कहा जाता है। चार्जिंग के दौरान आवेशित कणों की गति विद्युत स्रोत द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र की क्रिया के परिणामस्वरूप होती है। क्या समय के किसी क्षण में विद्युत क्षेत्र के बल रासायनिक रूप से संतुलित होते हैं? (बाहरी) बल, इसलिए, प्रति यूनिट चार्ज विद्युत बलों के कार्य को काउंटर-ईएमएफ एल के बराबर किया जा सकता है। फिर चार्ज करने पर खर्च की गई ऊर्जा, W„ = E,Q = EaIt, और विद्युत ऊर्जा की बिजली खपत Pn=WJt=EaI। (3.13 (3.14) बैटरी को डिस्चार्ज करने और चार्ज करने के दौरान ऊर्जा और शक्ति को व्यक्त करने वाले सूत्र समान हैं। हालांकि, किसी को प्रक्रियाओं के बीच भौतिक अंतर के बारे में नहीं भूलना चाहिए: पहले मामले में, बैटरी एक स्रोत है, और में दूसरा मामला, विद्युत ऊर्जा का एक रिसीवर। विद्युत ऊर्जा को तापीय प्रतिरोध में परिवर्तित करते समय कण टकराव के कारण होता है। विद्युत ऊर्जा के वर्तमान में रासायनिक प्रतिरोध में परिवर्तन में, बाहरी बल होते हैं। यह भावों में अंतर (3.11) की व्याख्या करता है। और (3.14), जो मात्रात्मक रूप से ऊर्जा के दूसरे रूप में विद्युत ऊर्जा के रूपांतरण की दर निर्धारित करते हैं। एक इलेक्ट्रिक आयरन 300 डब्ल्यू की शक्ति 120 वी पर। हीटिंग तत्व समस्या 3.10 की वर्तमान और प्रतिरोध का निर्धारण करें। एक डीसी मोटर जुड़ा हुआ है 220 V के वोल्टेज वाले नेटवर्क के लिए। मोटर शाफ्ट पर यांत्रिक शक्ति 8.4 kW है, दक्षता 84% है। विद्युत शक्ति और मोटर की धारा निर्धारित करें। j टास्क 3.11 बैटरी को करंट / = 4 पर चार्ज करने के लिए A, स्रोत के बाहरी टर्मिनलों पर एक वोल्टेज U = 30 V, समय f = 6 घंटे बैटरी और कनेक्टर-एस * तारों में खर्च होता है। बैटरी की EMF और चार्जिंग करंट को I ”पंक्ति के दौरान अपरिवर्तित माना जाता है।

प्राकृतिक ऊर्जा स्रोतों का प्रत्यक्ष उपयोग।

भाप इंजन रूपांतरण

विद्युत रूपांतरण


औद्योगिक ऊर्जा में ऊर्जा रूपांतरण
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बिजली उत्पादन एक अलग उद्योग है। वर्तमान में, बिजली का सबसे बड़ा हिस्सा तीन प्रकार के बिजली संयंत्रों में उत्पादित होता है:

1. एचपीपी (हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट)

2. टीपीपी (थर्मल पावर प्लांट)

3. एनपीपी (परमाणु ऊर्जा संयंत्र)

इन प्रकार के बिजली संयंत्रों में ऊर्जा के परिवर्तन पर विचार करें:

पनबिजली स्टेशन

सीपीएच

ऊर्जा रूपांतरण श्रृंखला में भाप की ऊष्मीय ऊर्जा का उपयोग करते समय, ऊष्मीय ऊर्जा के हिस्से का उपयोग हीटिंग (बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया) या उत्पादन आवश्यकताओं के लिए करना संभव हो जाता है।

एनपीपी (एकल लूप रिएक्टर के साथ)

थर्मल सर्किट।

बुनियादी अवधारणाओं
इससे पहले, हमने ऊर्जा के प्रकारों और इसके एक प्रकार से दूसरे में परिवर्तन की संभावनाओं पर विचार किया, हम तापीय ऊर्जा पर अधिक विस्तार से ध्यान केन्द्रित करेंगे, क्योंकि यह परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में होने वाली प्रक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, तापीय ऊर्जा तरल और गैसों में अणुओं या परमाणुओं की अराजक गति और एक ठोस में अणुओं या परमाणुओं की कंपन गति की ऊर्जा है। इस गति की गति जितनी अधिक होगी, शरीर में उतनी ही अधिक ऊष्मीय ऊर्जा होगी।
हमारे दैनिक जीवन में, हम सभी तापीय ऊर्जा को एक शरीर से दूसरे शरीर में स्थानांतरित करने की प्रक्रियाओं का सामना करते हैं (गर्म चाय एक गिलास को गर्म करती है, एक अपार्टमेंट में एक हीटिंग रेडिएटर हवा को गर्म करता है, आदि) थर्मल ऊर्जा की परिभाषा के आधार पर, हम गर्मी को परिभाषित कर सकते हैं स्थानांतरण करना।
परिभाषा: अणुओं, परमाणुओं या सूक्ष्म कणों के अराजक संचलन के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप ऊर्जा हस्तांतरण की प्रक्रिया कहलाती है गर्मी विनिमय.
रोजमर्रा के अनुभव से यह ज्ञात है कि तापीय ऊर्जा या ऊष्मा एक गर्म पिंड से ठंडे पिंड में स्थानांतरित होती है, और तापमान को ऊष्मीय ऊर्जा के माप के रूप में लेना काफी तर्कसंगत लगता है, लेकिन यह एक बड़ी गलती है। शरीर का तापमानआसपास के निकायों के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करने की क्षमता का एक उपाय है।दो निकायों के तापमान को जानने के बाद, हम केवल गर्मी हस्तांतरण की दिशा के बारे में कह सकते हैं। उच्च तापमान वाला शरीर गर्मी छोड़ देगा और ठंडा हो जाएगा, और कम तापमान वाला शरीर गर्मी और गर्मी प्राप्त करेगा, हालांकि, केवल तापमान के आधार पर हस्तांतरित ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करना असंभव है। आपको एक उदाहरण के लिए दूर देखने की ज़रूरत नहीं है: उबलते पानी की एक समान मात्रा को एक एल्यूमीनियम मग और एक सिरेमिक मग में डालने का प्रयास करें। एल्युमीनियम लगभग तुरंत गर्म हो जाएगा, लगभग पानी को ठंडा किए बिना, और सिरेमिक बहुत कम और बहुत अधिक समय तक गर्म होगा, और दोनों मामलों में उबलते पानी का प्रारंभिक तापमान 100 डिग्री सेल्सियस है। निष्कर्ष इस प्रकार है: विभिन्न पदार्थों को एक ही तापमान पर गर्म करने के लिए तापमान, विभिन्न मात्रा में तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, प्रत्येक पदार्थ की अपनी ताप क्षमता होती है
परिभाषा:किसी पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता किसी दिए गए पदार्थ के एक किलोग्राम को एक डिग्री तक गर्म करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है।

कहा पे: क्यू-ऊर्जा; सी - ताप क्षमता; म - द्रव्यमान; डीटी हीटिंग;

हीट ट्रांसफर के तरीके।
एक नियम के रूप में, औद्योगिक बिजली संयंत्रों में, स्रोत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया एक स्थान पर होती है (थर्मल पावर प्लांट के लिए बॉयलर, परमाणु ऊर्जा संयंत्र के लिए रिएक्टर), और थर्मल ऊर्जा को यांत्रिक में परिवर्तित करने की प्रक्रिया ऊर्जा और फिर दूसरे में विद्युत ऊर्जा में, इसलिए अंतरिक्ष में तापीय ऊर्जा को स्थानांतरित करने की समस्या उत्पन्न होती है। ऊष्मा ऊर्जा को अंतरिक्ष में एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर कैसे स्थानांतरित किया जा सकता है?

ऊष्मीय चालकता
धातु के तार के एक छोर को गर्म करते समय, यह देखा जा सकता है कि तापमान पूरी लंबाई के साथ बढ़ता है, और तार जितना छोटा होता है, उतनी ही तेजी से विपरीत, सीधे गर्म नहीं होता है, हिस्सा गर्म हो जाएगा। तार को एक तरफ गर्म करके, हम परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों को हीटिंग के स्थान पर अधिक मजबूती से दोलन करने के लिए मजबूर करते हैं, दोलन करने वाले परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों में दोलन में पड़ोसी परमाणु और इलेक्ट्रॉन शामिल होते हैं, और थर्मल ऊर्जा एक ठोस शरीर में फैलती है, हमारे मामले में एक धातु के तार में। ऊष्मा ऊर्जा को स्थानांतरित करने की इस विधि को ऊष्मा चालन कहा जाता है।
परिभाषा: ऊष्मीय चालकतामाइक्रोपार्टिकल्स की अराजक गति के माध्यम से एक सतत माध्यम में गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया है।
तापीय चालकता के कारण हस्तांतरित ऊष्मा की मात्रा उस माध्यम के भौतिक गुणों पर निर्भर करती है जिसमें ताप विनिमय होता है। प्रत्येक पदार्थ की तापीय चालकता l का अपना गुणांक होता है (एक धातु की छड़ लगभग एक मीटर लंबी होती है, जिसे आग में एक सिरे पर रखा जाता है, नंगे हाथों में नहीं रखा जा सकता है, उसी आकार की लकड़ी की छड़ी गर्म होने से पहले आधे से अधिक जल जाएगी किसी भी महत्वपूर्ण सीमा तक)।
माध्यम के गर्म और ठंडे बिंदुओं के बीच तापमान का अंतर जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक मात्रा में गर्मी प्रति इकाई समय में स्थानांतरित होती है। क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितना बड़ा होगा, समय की प्रति यूनिट ट्रांसफर की गई गर्मी की मात्रा उतनी ही अधिक होगी।
शायद हर कोई जानता है कि लकड़ी के कटोरे में आग लगाकर पानी कैसे उबाला जाता है। आग में तपते हुए पत्थरों को पानी में फेंकना जरूरी है। गर्म पत्थरों को तुरंत पानी से गीला कर दिया जाता है और उन्हें गर्माहट दी जाती है। पत्थरों से उनके आसपास के पानी में गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया तापीय चालकता के समान है, लेकिन पानी की मात्रा पर तापीय ऊर्जा का वितरण एक अलग प्रकृति का है।

संवहनी गर्मी हस्तांतरण
विचार करें कि ठंडे पानी की मात्रा में क्या होता है जब गर्म पत्थर उसके आसपास के हिस्से को गर्म करते हैं। भौतिकी से यह ज्ञात है कि गर्म होने पर, पिंड फैलते हैं, दूसरे शब्दों में, उनकी मात्रा में वृद्धि होती है, और चूंकि द्रव्यमान स्थिर रहता है, घनत्व कम हो जाता है। आर्किमिडीज़ के नियम के अनुसार, एक तरल पदार्थ के घनत्व से अधिक घनत्व वाला एक पिंड डूब जाता है, और एक छोटे से तैरता है। जो उसी
हम एक गर्म तरल के बारे में कह सकते हैं, जिसमें कम घनत्व होता है, यह ऊपर उठना शुरू हो जाएगा, बर्तन के ऊपरी हिस्से में ठंडी परतों के साथ मिल जाएगा, जो बदले में गिरना शुरू हो जाएगा, थोड़ी देर के बाद पूरे वॉल्यूम में तापमान होगा समान हो जाओ।
परिभाषा:संवहनी गर्मी हस्तांतरण- माध्यम के अधिक गर्म कणों को कम गर्म वाले के साथ मिलाने पर ऊष्मा का स्थानांतरण।
ऊपर के उदाहरण में, गति तरल के गर्म और ठंडे भागों के घनत्व में अंतर के कारण हुई थी, ऐसे संवहन को प्राकृतिक या मुक्त कहा जाता है। यदि गति पंप या पंखे के संचालन के कारण होती है, तो संवहन को मजबूर कहा जाता है।
तरल पदार्थों की तरह ही गैसों में संवहन ऊष्मा का स्थानांतरण होता है।
कई आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, कोर के माध्यम से पानी, गैस, या तरल धातु को जबरन पंप करके रिएक्टर से गर्मी हटा दी जाती है। वह पदार्थ जो किसी स्रोत से ऊष्मा को अवशोषित करता है, ऊष्मा अंतरण द्रव कहलाता है।

विकिरण द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण
प्रयोगों से पता चलता है कि निकायों के बीच गर्मी का आदान-प्रदान तब भी संभव है, जब वे एक-दूसरे को स्पर्श किए बिना निर्वात में हों। इस मामले में, ऊपर वर्णित ताप विनिमय के प्रकार नहीं किए जा सकते हैं। इस मामले में ऊष्मा ऊर्जा का स्थानांतरण कैसे होता है?
एक गर्म शरीर विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करता है, जैसा कि आप जानते हैं, वायुहीन स्थान में फैल सकता है, एक कम गर्म शरीर इन तरंगों को अवशोषित करता है और गर्म होता है।
परिभाषा: विकिरण द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरणविद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से ऊष्मा ऊर्जा का स्थानांतरण है।
सामान्य संचालन के दौरान आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, संवहन की तुलना में विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण नगण्य रूप से छोटा होता है।

थर्मल सर्किट
संभावित ताप हस्तांतरण के तरीकों पर विचार करने के बाद, हम परमाणु ऊर्जा संयंत्र या थर्मल पावर प्लांट में तापीय ऊर्जा के हस्तांतरण के मुद्दे पर लौटते हैं। जैसा कि ज्ञात है, ऑपरेटिंग स्टेशनों पर, स्रोत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया लगातार होती है, और गर्मी हटाने की समाप्ति की स्थिति में, स्थापना अनिवार्य रूप से ज़्यादा गरम हो जाएगी। इसलिए, स्रोत के साथ, तापीय ऊर्जा के एक उपभोक्ता की आवश्यकता होती है, जो गर्मी लेगा और या तो इसे ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित करेगा या इसे अन्य प्रणालियों में स्थानांतरित करेगा। शीतलक का उपयोग करके स्रोत से उपभोक्ता तक गर्मी का स्थानांतरण किया जाता है। उपरोक्त के आधार पर, ऊर्जा स्रोत, ऊर्जा उपभोक्ता और शीतलक पथ वाले सबसे सरल थर्मल सर्किट को चित्रित करना संभव है।

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यूडीसी 621.314(075)

समीक्षक: रूसी संघ के विज्ञान और प्रौद्योगिकी के सम्मानित कार्यकर्ता, सेराटोव राज्य कृषि विश्वविद्यालय के विद्युत उपकरण और विद्युत मशीनों के संचालन विभाग के प्रोफेसर, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर। ; Ulyanovsk राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय के बिजली आपूर्ति विभाग के कर्मचारी (ऊर्जा संकाय के डीन, प्रोफेसर)

उगरोव, ऊर्जा: पाठ्यपुस्तक। भत्ता/, . ईडी। डी.टी.एस. ; वोल्जीजीटीयू, वोल्गोग्राड, 2010. - 96 पी।

ऊर्जा रूपांतरण के तरीके और उनके कार्यान्वयन के लिए तकनीकी साधनों - कन्वर्टर्स पर विचार किया जाता है। कई ऊर्जा कन्वर्टर्स के लिए परिकलित अनुपात दिए गए हैं। प्रकाशन मैनुअल के अंत में दिए गए स्रोतों से सामग्री का उपयोग करता है, साथ ही लेखकों के व्याख्यान से सामग्री "औद्योगिक उद्यमों की बिजली आपूर्ति" और "इलेक्ट्रिक पावर", "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग" दिशाओं में छात्रों के लिए पढ़ी जाती है।

यह "औद्योगिक उद्यमों की बिजली आपूर्ति" और "इलेक्ट्रिक पावर इंजीनियरिंग", "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग" दिशाओं में अध्ययन करने वाले ऊर्जा विशिष्टताओं के छात्रों के लिए अभिप्रेत है।

इल। 32. टैब। 2. ग्रंथ सूची: 21 शीर्षक।

संपादकीय और प्रकाशन परिषद के निर्णय द्वारा प्रकाशित

वोल्गोग्राड राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय

आईएसबीएन 0558-9 ओ वोल्गोग्राड

राज्य

तकनीकी

हाइड्रोकार्बन कच्चे माल के प्रसंस्करण के लिए नवीन गतिविधि।

आने वाले दशकों में मुख्य ऊर्जा वाहक - तेल और गैस - का उपयोग किया जाएगा। विभिन्न बहानों के तहत, उनके अवशेष विकसित देशों को हड़पने की कोशिश कर रहे हैं, जिन्होंने अपने ऊर्जा संसाधनों का उपयोग किया है और इसलिए तीसरी दुनिया के देशों पर निर्भर ऊर्जा बन गए हैं जो तथाकथित "गोल्डन बिलियन" से संबंधित नहीं हैं। आज, इन देशों का संपूर्ण ऊर्जा क्षेत्र व्यावहारिक रूप से आयातित तेल और गैस द्वारा प्रदान किया जाता है। तेल और गैस के बाद परमाणु रिएक्टरों में प्रसंस्करण और उपयोग के लिए उपयुक्त यूरेनियम अयस्क के स्टॉक भी निकट भविष्य में समाप्त हो सकते हैं।

इस संबंध में, एक जरूरी समस्या ऐसे ऊर्जा स्रोतों को खोजने की है जो मौलिक रूप से अटूट हैं और पर्यावरण को अस्थिर करने वाले कारकों का परिचय नहीं देते हैं। एक और जरूरी समस्या है ऐसे प्रतिष्ठानों का विकास और निर्माण जो अंतरिक्ष सहित पर्यावरण में निहित ऊर्जा को ऐसे रूपों में परिवर्तित करने में सक्षम हों जो मानव जाति द्वारा उपयोग के लिए उपयुक्त हों। इस तरह के प्रयास पहले से ही ज्ञात हैं: ये जल प्रवाह, वायु, सौर ऊर्जा, जल ऊर्जा, समुद्र के ज्वार, पृथ्वी की आंतरिक गर्मी आदि की ऊर्जा हैं।

2. ऊर्जा के प्रकार और उनके परिवर्तन के सिद्धांत

2.1। ऊर्जा के प्रकारों का वर्गीकरण

आधुनिक वैज्ञानिक अवधारणा में, ऊर्जा को पदार्थ की गति के विभिन्न रूपों के सामान्य माप के रूप में समझा जाता है। पदार्थ की गति के गुणात्मक रूप से भिन्न रूपों की मात्रात्मक विशेषताओं और उनके अनुरूप परस्पर क्रियाओं के लिए, विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को सशर्त रूप से पेश किया जाता है: थर्मल, मैकेनिकल, परमाणु, विद्युत चुम्बकीय, आदि।

प्राथमिक और द्वितीयक ऊर्जाओं के बीच अंतर। प्राथमिक सीधे प्रकृति में संग्रहीत ऊर्जा है: ईंधन, हवा, पृथ्वी की गर्मी आदि की ऊर्जा। विशेष परिस्थितियों में प्राथमिक ऊर्जा के रूपांतरण के बाद प्राप्त ऊर्जा, जिसे ऊर्जा कहा जाता है, को द्वितीयक माना जाता है (उदाहरण के लिए, भाप, बिजली, गर्म पानी, आदि)।

आवश्यक प्रकार की ऊर्जा प्राप्त करना ऊर्जा उत्पादन की प्रक्रिया में होता है और प्राथमिक ऊर्जा को माध्यमिक में परिवर्तित करके किया जाता है।

उपयोग की जाने वाली और आगे परिवर्तित की जाने वाली लगभग सभी ऊर्जा को पहले औद्योगिक और ताप भट्टियों, इंजनों और तंत्रों, घरेलू उपकरणों (50%), बॉयलरों (10%), ताप विद्युत संयंत्रों के बॉयलरों और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के रिएक्टरों में तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। (40%)। प्राप्त तापीय ऊर्जा का उपयोग अन्य प्रकार की ऊर्जा (औद्योगिक और ताप भट्टियों में, साथ ही भाप, गर्म पानी, आदि के रूप में) में रूपांतरण के बिना किया जाता है। प्राप्त तापीय ऊर्जा का लगभग हिस्सा विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में जाता है, टरबाइन प्रतिष्ठानों में यांत्रिक ऊर्जा में प्रारंभिक रूपांतरण के बाद। कम विद्युत परिवहन" href="/text/category/yelektricheskij_transport/" rel="bookmark">विद्युत परिवहन, उद्यमों के विभिन्न उपकरण। यह उल्लेखनीय है कि विद्युत ऊर्जा का लगभग छठा हिस्सा फिर से ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है।

ऊर्जा के प्रकारों का वैज्ञानिक रूप से प्रमाणित वर्गीकरण संकलित किया गया है। यह एक जटिल कसौटी पर आधारित है, जिसमें पदार्थ के प्रकार, उसकी गति के रूप और अन्योन्य क्रिया के प्रकार शामिल हैं।

पदार्थ के प्रकार: परमाणु, इलेक्ट्रॉन, फोटॉन, न्यूट्रिनो आदि।

आंदोलन के रूप: यांत्रिक, विद्युत, थर्मल, आदि।

बातचीत के प्रकार: परमाणु (मजबूत), विद्युत चुम्बकीय, कमजोर (न्यूट्रिनो की भागीदारी के साथ) और गुरुत्वाकर्षण (सुपरवीक)।

एक जटिल मानदंड के आधार पर, निम्न प्रकार की ऊर्जाओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

1. सर्वनाश ऊर्जा - सिस्टम की कुल ऊर्जा, "पदार्थ - एंटीमैटर", उनके कनेक्शन और विनाश (पारस्परिक विनाश) की प्रक्रिया में विभिन्न रूपों में जारी की जाती है।

2. परमाणु ऊर्जा - नाभिक में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की बाध्यकारी ऊर्जा, भारी नाभिक के विखंडन और प्रकाश नाभिक के संश्लेषण के दौरान विभिन्न रूपों में जारी; बाद के मामले में, इसे "थर्मोन्यूक्लियर" कहा जाता है।

3. रासायनिक (अधिक तार्किक - परमाणु) ऊर्जा - एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करने वाले दो या दो से अधिक पदार्थों की प्रणाली की ऊर्जा। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान परमाणुओं और अणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले के पुनर्व्यवस्था के परिणामस्वरूप यह ऊर्जा जारी की जाती है।

4. गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा - सभी पिंडों की अति-कमजोर अंतःक्रिया की संभावित ऊर्जा, उनके द्रव्यमान के समानुपाती। व्यावहारिक महत्व शरीर की ऊर्जा है, जिसे वह गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाने के द्वारा संचित करता है।

5. इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा - विद्युत आवेशों की परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा, अर्थात विद्युत क्षेत्र की शक्तियों पर काबू पाने की प्रक्रिया में संचित विद्युत आवेशित पिंड का ऊर्जा भंडार।

6. मैग्नेटोस्टैटिक ऊर्जा - "चुंबकीय आवेशों" की परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा या इन बलों की दिशा के विरुद्ध चलने की प्रक्रिया में एक चुंबकीय क्षेत्र के बल पर काबू पाने में सक्षम शरीर द्वारा संचित ऊर्जा आरक्षित। चुंबकीय क्षेत्र का स्रोत एक स्थायी चुंबक, विद्युत प्रवाह हो सकता है।

7. न्यूट्रिनोस्टैटिक ऊर्जा - "न्यूट्रिनो चार्ज" की कमजोर बातचीत की संभावित ऊर्जा या β-फ़ील्ड - "न्यूट्रिनो फ़ील्ड" की ताकतों पर काबू पाने की प्रक्रिया में संचित ऊर्जा आरक्षित। न्यूट्रिनो की प्रचंड भेदन क्षमता के कारण इस प्रकार ऊर्जा का संचय करना व्यावहारिक रूप से असंभव है।

8. लोचदार ऊर्जा - यांत्रिक रूप से लोचदार संशोधित शरीर (संपीड़ित वसंत, गैस) की संभावित ऊर्जा, जो लोड को हटा दिए जाने पर जारी की जाती है, अक्सर यांत्रिक ऊर्जा के रूप में।

9. ऊष्मीय ऊर्जा - पिंडों के कणों की ऊष्मीय गति की ऊर्जा का हिस्सा, जो दिए गए पिंड और पर्यावरण के पिंडों के बीच तापमान अंतर की उपस्थिति में जारी होता है।

10. यांत्रिक ऊर्जा - स्वतंत्र रूप से चलने वाले पिंडों और व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा।

11. विद्युत (इलेक्ट्रोडायनामिक) ऊर्जा - अपने सभी रूपों में विद्युत प्रवाह की ऊर्जा।

12. विद्युत चुम्बकीय (फोटॉन) ऊर्जा - विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के फोटॉनों की गति की ऊर्जा।

13. मेसन (मेसोनोडायनामिक) ऊर्जा - मेसॉन (पियंस) के संचलन की ऊर्जा - परमाणु क्षेत्र की मात्रा, जिसके आदान-प्रदान के माध्यम से न्यूक्लियंस परस्पर क्रिया करते हैं (युकावा का सिद्धांत, 1935)

14. गुरुत्वाकर्षण (गुरुत्वाकर्षण) ऊर्जा - गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के काल्पनिक क्वांटा के संचलन की ऊर्जा - गुरुत्वाकर्षण।

15. न्यूट्रिनोडायनामिक ऊर्जा - β-क्षेत्र - न्यूट्रिनो के सभी मर्मज्ञ कणों की गति की ऊर्जा।

सूचीबद्ध 15 प्रकार की ऊर्जा में से, अब तक केवल 10 व्यावहारिक महत्व की हैं: परमाणु, रासायनिक, लोचदार, गुरुत्वाकर्षण, विद्युत, विद्युत चुम्बकीय, इलेक्ट्रोस्टैटिक, मैग्नेटोस्टैटिक, थर्मल और मैकेनिकल।

केवल चार प्रकार सीधे उपयोग किए जाते हैं: थर्मल (लगभग 75%), यांत्रिक (लगभग 20-22%), विद्युत (लगभग 3-5%) और विद्युत चुम्बकीय (1% से कम)। और इतने व्यापक रूप से उत्पादित, तारों द्वारा आपूर्ति की जाती है, विद्युत ऊर्जा मुख्य रूप से एक ऊर्जा वाहक की भूमिका निभाती है।

प्रत्यक्ष रूप से प्रयोग करने योग्य प्रकार की ऊर्जा का मुख्य स्रोत अभी भी खनिज कार्बनिक ईंधन (कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस, आदि) की रासायनिक ऊर्जा है, जिनके भंडार, जो पृथ्वी पर सभी ऊर्जा भंडार के प्रतिशत का एक अंश बनाते हैं, पर हैं समाप्ति की कगार।

दिसंबर 1942 से, जब पहला परमाणु रिएक्टर लॉन्च किया गया था, परमाणु और थर्मोन्यूक्लियर ईंधन ने ऊर्जा के नए स्रोत के रूप में दृश्य में प्रवेश किया है।

भविष्य में, नए प्रकार की ऊर्जा और ऊर्जा के नए स्रोत दोनों दिखाई दे सकते हैं। ऊर्जा के प्रकारों का वर्गीकरण आपको उनके सभी संभावित अंतर्संबंधों का पता लगाने और उनका मूल्यांकन करने की अनुमति देता है।

2.2। ऊर्जा के प्रकारों का परिवर्तन और रूपांतरण

हम एक मैट्रिक्स तालिका में व्यावहारिक महत्व की सभी प्रकार की ऊर्जाओं को संक्षेप में प्रस्तुत करेंगे, और उनके पारस्परिक परिवर्तनों की संभावनाओं का विश्लेषण करेंगे (चित्र 2.2.1)।

विभिन्न ऊर्जा प्रक्रियाओं के विश्लेषण से पता चलता है कि ऊर्जा प्रकारों के परिवर्तन के लिए दो शर्तें पूरी होनी चाहिए:

1) ऊर्जा एकाग्रता का उचित स्तर सुनिश्चित करें;

2) कुछ गुणों के कार्य निकाय का चयन करें।

कड़ाई से बोलते हुए, ऊर्जा के सभी परिवर्तनों के दौरान, इसकी प्रणालियों की गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा - वाहक को बदलना चाहिए यदि पृथ्वी की सतह के सापेक्ष उनकी स्थिति बदलती है।

यह ऊर्जा परिवर्तनों के मैट्रिक्स से अनुसरण करता है कि ये संभावनाएं बहुत सीमित हैं। सबसे सरल, सबसे विश्वसनीय और आशाजनक तरीके पहले ही उपयोग किए जा चुके हैं और केवल परिवर्तन की दक्षता और विशिष्ट ऊर्जा उत्पादकता, यानी कनवर्टर की शक्ति को बढ़ाने की दिशा में सुधार किया जा सकता है।

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ई आईई - ऊर्जा का प्राकृतिक (प्राकृतिक) स्रोत;

और आईई - कृत्रिम आईई;

एच ई - ऊर्जा भंडारण;

PRE एक ऊर्जा वाहक है।

चावल। 2.2.1। संभावित परिवर्तन और ऊर्जा के प्रकार के परिवर्तन का मैट्रिक्स,

व्यावहारिक महत्व का

विद्युत और यांत्रिक में परमाणु ऊर्जा के प्रत्यक्ष रूपांतरण के रूप में शेष भंडार, यांत्रिक में रासायनिक, यांत्रिक में गुरुत्वाकर्षण। वादा परमाणु ऊर्जा का रासायनिक और लोचदार ऊर्जा में परिवर्तन है, और समुद्र की गहराई में स्प्रिंग्स और गैस सिलेंडरों को चार्ज करके लोचदार ऊर्जा में गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा है।

2.3. ऊर्जा रूपांतरण आधुनिक ऊर्जा की समस्या है

मानव जीवन और गतिविधि के सभी क्षेत्र: खाना पकाने, उद्योग, कृषि, परिवहन, संचार, घरों और औद्योगिक परिसरों में आरामदायक स्थिति बनाना - विभिन्न प्रकार की ऊर्जा की आवश्यकता होती है। प्राथमिक स्रोतों से ऊर्जा का रूपांतरण अक्सर उपभोक्ताओं को प्राप्त ऊर्जा के प्रकार से संतुष्ट नहीं करता है और उनके रूपांतरण की आवश्यकता की आवश्यकता होती है।

आधुनिक विज्ञान विभिन्न प्रकार के भौतिक पिंडों या कणों की गति या विभिन्न पारस्परिक व्यवस्था से जुड़ी 15 प्रकार की ऊर्जाओं को जानता है।

आंदोलन की प्रकृति और इन कणों के बीच कार्य करने वाली शक्तियों की प्रकृति के आधार पर, ऐसे कणों की प्रणालियों में ऊर्जा में परिवर्तन विद्युत प्रवाह के प्रवाह में, गर्मी के हस्तांतरण में यांत्रिक कार्य के रूप में प्रकट हो सकता है, निकायों की आंतरिक स्थिति में परिवर्तन, विद्युत चुम्बकीय दोलनों के प्रसार में, आदि।

ऊर्जा के परिवर्तन को नियंत्रित करने वाला मौलिक नियम ऊर्जा के संरक्षण का नियम है। इस नियम के अनुसार, ऊर्जा गायब नहीं हो सकती या शून्य से उत्पन्न नहीं हो सकती। यह केवल एक प्रकार से दूसरे प्रकार में जा सकता है।

ए आइंस्टीन ने ऊर्जा और द्रव्यमान की अंतःपरिवर्तनीयता की स्थापना की और इस प्रकार ऊर्जा के संरक्षण के कानून के अर्थ का विस्तार किया, जिसे अब ऊर्जा और द्रव्यमान के संरक्षण के कानून के रूप में सामान्यीकृत रूप में तैयार किया गया है। इस कानून के अनुसार, किसी पिंड की ऊर्जा में कोई भी परिवर्तन ∆E सूत्र द्वारा उसके द्रव्यमान ∆m में परिवर्तन से जुड़ा होता है:

∆E = ∆ms2,

कहाँ साथनिर्वात में प्रकाश की गति 3 108 मी/से के बराबर है।

इस सूत्र से यह पता चलता है कि यदि किसी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्रक्रिया में भाग लेने वाले सभी निकायों का द्रव्यमान 1 ग्राम कम हो जाता है, तो 9 1013 जे के बराबर ऊर्जा जारी की जाएगी, जो 3000 टन पारंपरिक ईंधन के बराबर है। व्यावहारिक रूप से देखी गई अधिकांश प्रक्रियाएँ मैक्रोस्कोपिक हैं और द्रव्यमान में परिवर्तन की उपेक्षा की जा सकती है, हालाँकि, परमाणु परिवर्तनों के विश्लेषण में, ऊर्जा और द्रव्यमान के संरक्षण का नियम आवश्यक है।

जब किसी उपकरण में ऊर्जा का रूपांतरण होता है तो उसका कुछ भाग नष्ट हो जाता है। इस उपकरण की दक्षता को आमतौर पर दक्षता कारक द्वारा दर्शाया जाता है, जिसे अंजीर के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है। 2.3.1।

चावल। 2.3.1। दक्षता निर्धारित करने की योजना

अंजीर के अनुसार। 2.3.1, दक्षता को इस रूप में परिभाषित किया जा सकता है

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ऊर्जा के नुकसान ऊर्जा के संरक्षण के कानून का उल्लंघन नहीं करते हैं और इसका मतलब केवल उपयोगी प्रभाव के लिए नुकसान होता है जिसके लिए ऊर्जा का परिवर्तन होता है।

अंतिम अभिव्यक्ति से पता चलता है कि प्राथमिक ऊर्जा का केवल एक हिस्सा उपयोगी प्रभाव उत्पन्न करने के उद्देश्य से उपयोग किया जाता है।

सभी ऊर्जा हानि अंततः गर्मी में बदल जाती है, जो पर्यावरण (वायुमंडलीय वायु, जल निकायों) को दी जाती है।

एक महत्वपूर्ण परिस्थिति पर ध्यान दिया जाना चाहिए। चूंकि, संरक्षण के नियम के अनुसार, ऊर्जा गायब नहीं होती है, इसलिए, मानव गतिविधि की प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों की ऊर्जा लगभग पूरी तरह से थर्मल ऊर्जा के रूप में पर्यावरण में स्थानांतरित हो जाती है। इस प्रकार, सभी परिवर्तित ऊर्जा, ऊर्जा हानियों सहित, अंततः ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। खंड "लगभग" का अर्थ है कि उत्पादित ऊर्जा का केवल एक बहुत छोटा हिस्सा कुछ समय के लिए संभावित या आंतरिक ऊर्जा के रूप में मनुष्य द्वारा उत्पादित संरचनाओं, उत्पादों, उत्पादों में संग्रहीत किया जाता है।

ऊष्मा ऊर्जा रूपांतरण

इस तथ्य के कारण कि हम तापीय ऊर्जा प्राप्त करने के लिए प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों (गैस, तेल, कोयला) का उपयोग करते हैं, इसके आगे के परिवर्तन के उद्देश्य से, पर्यावरण में परिवर्तन की प्रक्रिया में दी गई तापीय ऊर्जा का उपयोग करने का विचार उत्पन्न होता है।

ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम, जो प्रकृति का एक सार्वभौमिक नियम है, तापीय ऊर्जा के ऐसे "पुन: उपयोग" पर प्रतिबंध लगाता है।

यह नियम बताता है कि ऊष्मा ऊर्जा हस्तांतरण का एक विशेष रूप है, और इसे निम्नानुसार तैयार किया गया है: सभी वास्तविक प्रक्रियाओं में, ऊर्जा का कोई भी रूप अनायास गर्मी में बदल सकता है, लेकिन ऊर्जा के अन्य रूपों में गर्मी का सहज परिवर्तन असंभव है।

इसका मतलब यह है कि इस प्रक्रिया में भाग लेने वाले किसी भी अतिरिक्त निकाय के बिना ऊर्जा के किसी भी रूप को गर्मी में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसकी स्थिति किसी तरह प्रक्रिया के अंत में बदल जाएगी। दूसरी ओर, परिवर्तन प्रक्रिया के अंत में आसपास के कुछ पिंडों में कुछ बदलाव छोड़े बिना ऊष्मा को ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है।

इस प्रकार, यदि ऊर्जा के संरक्षण का नियम (ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम) सभी प्रकार की ऊर्जा की पारस्परिक परिवर्तनीयता और तुल्यता पर जोर देता है, तो ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम ऊष्मा की ख़ासियत, ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रियाओं में इसकी असमानता को नोट करता है।

ऊष्मप्रवैगिकी में यह सिद्ध हो चुका है कि ऊष्मा से निरंतर कार्य प्राप्त करने के लिए एक कार्यशील निकाय का होना आवश्यक है जो वृत्ताकार प्रक्रियाओं के अनुक्रम को अंजाम दे, यानी ऐसी प्रक्रियाएँ जिनमें यह समय-समय पर अपनी मूल स्थिति में लौट आए। ऐसी प्रत्येक वृत्ताकार प्रक्रिया में, जिसे अन्यथा चक्र कहा जाता है, कार्यशील द्रव एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा प्राप्त करता है Q1प्राथमिक ऊर्जा स्रोत से पर्याप्त उच्च तापमान पर और कम गर्मी देता है Q2पर्यावरण (पानी या हवा)। चूँकि काम करने वाला तरल पदार्थ, चक्र के परिणामस्वरूप अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाता है, अपनी आंतरिक ऊर्जा को नहीं बदलता है, तो, ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के अनुसार, ऊष्मा अंतर कार्य में बदल जाता है:

एल = Q1 - Q2.

ऊष्मा को ऊर्जा के अन्य रूपों (यांत्रिक, विद्युत) में परिवर्तित करने की संभावना और दक्षता मुख्य रूप से उस तापमान से निर्धारित होती है जिस पर गर्मी Q1कार्यकारी निकाय में स्थानांतरित किया जा सकता है। एक थर्मल पावर प्लांट में, कार्यशील द्रव जल वाष्प है, जो भाप टरबाइन संयंत्र में लगभग 540 डिग्री सेल्सियस के उच्चतम तापमान पर दहन उत्पादों से गर्मी प्राप्त करता है।

वह तापमान जिस पर ऊष्मा दी जाती है Q2, ऊष्मा को कार्य में परिवर्तित करने की दक्षता की दृष्टि से भी महत्वपूर्ण है।

हालांकि, गर्मी के बाद से Q2पर्यावरण को देखते हुए, वास्तविक परिस्थितियों में यह तापमान केवल एक संकीर्ण सीमा के भीतर ही भिन्न हो सकता है।

ऊष्मा को कार्य में परिवर्तित करने की दक्षता का अनुमान तापीय दक्षता से लगाया जाता है η टी, जिसे कार्य के संबंध के रूप में समझा जाता है एलगर्म करने के लिए प्रति चक्र प्राप्त किया Q1ऊर्जा के प्राथमिक स्रोत से कार्यशील द्रव द्वारा प्राप्त:

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ऊर्जा को परिवर्तित करने के तीन मुख्य तरीके हैं। इनमें से पहला ईंधन (जीवाश्म या वनस्पति मूल) को जलाकर और आवासीय भवनों, स्कूलों, उद्यमों आदि को सीधे गर्म करने के लिए उपयोग करके तापीय ऊर्जा प्राप्त करना है। दूसरी विधि ईंधन में निहित तापीय ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करना है। , उदाहरण के लिए, जब विभिन्न उपकरणों, कारों, ट्रैक्टरों, ट्रेनों, विमानों आदि की आवाजाही सुनिश्चित करने के लिए तेल आसवन उत्पादों का उपयोग किया जाता है। तीसरा तरीका ईंधन के दहन या परमाणु विखंडन के दौरान जारी गर्मी को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है। इसके बाद की खपत या तो गर्मी उत्पादन के लिए या यांत्रिक कार्य करने के लिए।

गिरते पानी की ऊर्जा को परिवर्तित करके भी बिजली प्राप्त की जाती है। इस प्रकार बिजली, ऊर्जा स्रोतों और इसके उपभोक्ताओं के बीच एक प्रकार की मध्यस्थ की भूमिका निभाती है (चित्र 9.1)। जिस तरह बाजार में एक मध्यस्थ उच्च कीमतों की ओर जाता है, उसी प्रकार बिजली के रूप में ऊर्जा की खपत एक प्रकार की ऊर्जा को दूसरे में परिवर्तित करने में होने वाले नुकसान के कारण उच्च कीमतों की ओर ले जाती है। इसी समय, ऊर्जा के विभिन्न रूपों का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण सुविधाजनक, व्यावहारिक और कभी-कभी वास्तविक ऊर्जा खपत का एकमात्र संभव तरीका है। कुछ मामलों में, ऊर्जा को बिजली में बदले बिना कुशलतापूर्वक उपयोग करना असंभव है। बिजली की खोज से पहले, गिरने वाले पानी (हाइड्रोपावर) की ऊर्जा का उपयोग यांत्रिक उपकरणों की आवाजाही सुनिश्चित करने के लिए किया जाता था: कताई मशीन, मिल, आरा मिल, आदि। जलविद्युत को विद्युत शक्ति में बदलने के बाद, आवेदन का दायरा काफी विस्तारित हो गया, और स्रोत से काफी दूरी पर इसका उपभोग करना संभव हो गया। उदाहरण के लिए, यूरेनियम नाभिक की विखंडन ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किए बिना उपयोग नहीं किया जा सकता है।

जीवाश्म ईंधन, हाइड्रो स्रोतों के विपरीत, लंबे समय से केवल हीटिंग और प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किया जाता है, न कि विभिन्न तंत्रों के संचालन के लिए। आवासीय भवनों, सार्वजनिक और औद्योगिक भवनों को गर्म करने के लिए जलाऊ लकड़ी और कोयले और अक्सर सूखे पीट को जलाया जाता था। इसके अलावा, कोयले का इस्तेमाल किया गया था और इसका इस्तेमाल धातु को गलाने के लिए किया जाता है। कोयले के आसवन द्वारा प्राप्त कोयला तेल को दीयों में डाला जाता था। XVIII सदी में भाप इंजन के आविष्कार के बाद ही। इस जीवाश्म ईंधन की क्षमता का वास्तव में पता चला था, जो न केवल गर्मी और प्रकाश का स्रोत बन गया, बल्कि विभिन्न तंत्रों और मशीनों की गति का भी स्रोत बन गया। कोयले पर चलने वाले भाप के इंजन वाले लोकोमोटिव, स्टीमशिप थे। XX सदी की शुरुआत में। बिजली के उत्पादन के लिए बिजली संयंत्रों के बॉयलरों की भट्टियों में कोयला जलाया जाने लगा।

वर्तमान में, जीवाश्म ईंधन एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह गर्मी और प्रकाश प्रदान करता है, बिजली और यांत्रिक ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक है जो कई कारों और परिवहन के विभिन्न साधनों का एक बड़ा बेड़ा प्रदान करता है। यह नहीं भूलना चाहिए कि विभिन्न प्रकार के उपयोगी और मूल्यवान उत्पादों के उत्पादन के लिए रासायनिक उद्योग द्वारा जीवाश्म कार्बनिक कच्चे माल का भारी मात्रा में उपयोग किया जाता है।