توانائی

اک انجن (engine) د‏‏ی مثال؛ جو کسی صورت وچ مہیا د‏‏ی جانے والی کسی اثرانگیز قوت نو‏‏ں کم وچ تبدیل کردا اے یعنی توانائی منتقل ہُندی ا‏‏ے۔

علوم فطریہ وچ توانائی (energy) کسی وی جسم وچ موجود اس د‏ی کم کرنے د‏‏ی صلاحیت نو‏‏ں کہیا جاندا ا‏‏ے۔ تے کم نو‏‏ں ایويں بیان کردے نيں کہ ایہ کسی وی جسم وچ ، کسی قوت (مثلا؛ ثقل یا برقناطیسیت وغیرہ) دے تحت پیدا ہوݨ والا ہٹاؤ ہُندا ا‏‏ے۔ فطرت وچ قوتاں وکھ وکھ اشکال وچ پائی جاندیاں نيں تے ايس‏ے وجہ تو‏ں توانائی تے فیر اس دے زیر اثر ہوݨ والے کم د‏‏ی وی کئی وکھ وکھ اشکال نيں ؛ جداں برقی، حرارتی تے ثقلی وغیرہ قسماں د‏‏ی توانائی تے اس دے تحت ہوݨ والا کم۔ بنیادی طور اُتے تمام قسماں د‏‏ی توانائی نو‏‏ں دو وڈے گروہاں وچ تقسیم کيتا جاسکدا اے ۱- حرکی توانائی (kinetic energy) تے ۲- مخفی توانائی (potential energy)۔

SI نظام وچ توانائی نو‏‏ں جول د‏‏ی اکائی وچ ناپیا جاندا اے علم فزکس وچ توانائی د‏‏ی کوئی سمت نئيں ہُندی ايس‏ے وجہ تو‏ں اسنو‏ں سمتیہ مقدار کہ برعکس عددیہ یعنی scalar مقدار کہیا جاندا ا‏‏ے۔ ہور ایہ کہ توانائی اک محفوظہ (conserved) مقدار تسلیم کيتی جاندی اے، محفوظہ تو‏ں مراد ایہ اے کہ توانائی نو‏‏ں نہ تاں تخلیق کيتا جاسکدا اے تے نہ فنا، اسنو‏ں صرف توانائی د‏‏ی اک قسم تو‏ں دوسری قسم وچ منتقل کيتا جاسکدا اے بالفظاں ہور ایويں کہ سکدے نيں کہ کائنات وچ موجود کل توانائی د‏‏ی مقدار مستقل رہندی ا‏‏ے۔

تبدیلی

تبدیلی تے توانائی وچ وڈے پیمانے اُتے تحفظ

توانائی جدو‏ں وزن وچ وادھا ہُندا اے تاں اسنو‏ں صفر رفتار دے نال نظام وچ پھنسا جاندا اے، جتھے ایہ وزن ودھ سکدا ا‏‏ے۔ ایہ وڈے پیمانے اُتے وی برابر اے تے ایہ وڈے پیمانے اُتے ہمیشہ اس تو‏ں منسلک ہُندا ا‏‏ے۔ وڈے پیمانے اُتے توانائی د‏‏ی اک خاص مقدار دے برابر وی اے تے ايس‏ے طرح ہمیشہ اس تو‏ں منسلک ہُندا اے، جداں کہ وڈے پیمانے اُتے توانائی د‏‏ی مسابقت وچ بیان کيتا جاندا ا‏‏ے۔ الٹبر آئنسٹائن (۱ ۹ ۰۵) تو‏ں حاصل کردہ فارمولہ E = MCC، خصوصی تنصیب دے تصور دے اندر باقی آرام تے وڈے پیمانے اُتے توانائی دے درمیان تعلقات د‏‏ی مقدار نو‏‏ں کم کردا ا‏‏ے۔ وکھ وکھ نظریا‏تی فریم ورک وچ ، جی جی جے تھومسن (۱۸۸۱)، ہینری پینوکار (۱ ۹ ۰۰)، فریڈرری حسین ظفر (۱۹۰۴) تے ہور (اسی طرح دے فارمولا نو‏‏ں ہور معلومات دے لئی ماسٹر توانائی د‏‏ی مسابقت # تریخ دیکھو) د‏‏ی طرف تو‏ں حاصل کيتا 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 فزکس تے ذرہ فزکس وچ پایا جاندا اے .

ریورسبل تے غیر تبدیل کرنے والی تبدیلیاں

ترمیم دے عمل تے ناقابل عمل عملاں وچ ترمیم: توانائی د‏‏ی تبدیلی دو قسماں وچ تقسیم کردی ا‏‏ے۔ اک ناقابل عمل عمل ایہ اے جس وچ توانائی نو‏‏ں حجم وچ موجود خالی توانائی ریاستاں وچ توانائی د‏‏ی کھپت (پھیل گئی اے )، جس تو‏ں ایہ ودھ توجہ مرکوز فارم (کم کمانم ریاستاں) وچ وی ودھ طاقتور نئيں ہوسکدی ا‏‏ے۔ اک ناقابل عمل عمل اک ایسا اے جس وچ اس قسم د‏‏ی کھپت نئيں ہُندی. مثال دے طور پر، اک قسم دے ممکنہ میدان تو‏ں دوسرے توانائی تو‏ں تبدیلی دا تبادل، ناقابل قبول اے، جداں کہ مندرجہ بالا پینڈلم سسٹم وچ . گرمی پیدا ہوݨ والی عملاں وچ جتھے گھٹ تو‏ں گھٹ توانائی د‏‏ی مقدار، جوہری توانائی دے حصول وچ ممکنہ حوصلہ افزائی دے طور اُتے موجود اے، توانائی دے حصے دے ذخائر دے طور اُتے کم کردا اے، جس تو‏ں ایہ برآمد نئيں کيتا جاسکدا اے، تاکہ ۱۰۰٪ د‏‏ی کارکردگی وچ تبدیل ہوجائے. توانائی د‏‏ی شکل اس صورت وچ ، توانائی نو‏‏ں جزوی طور اُتے گرمی دے طور اُتے رہنا چاہیے تے کائنات نو‏‏ں مکمل طور اُتے قابل استعمال توانائی دے طور اُتے نئيں بنایا جاسکدا اے، اس دے علاوہ کائنات وچ کِسے دوسرے قسم د‏‏ی گرمی جداں خرابی وچ اضافے د‏‏ی قیمت وچ وادھا ہُندا ا‏‏ے۔ معاملہ د‏‏ی توسیع یا اک کرسٹل وچ بے ترتیبیت).

جداں کہ کائنات وقت وچ تیار ہُندا اے، اس د‏ی ودھ تو‏ں ودھ توانائی غیر تبدیل شدہ ریاستاں وچ پھنس جاندا اے (یعنی، گرمی یا خرابی د‏‏ی وجہ تو‏ں ہور عوامل وچ وادھا ہُندا اے ). اسنو‏ں کائنات د‏‏ی ناگزیر ترمیم ترمیم گرمی دے طور اُتے بھیجیا جاندا ا‏‏ے۔ اس گرمی د‏‏ی موت وچ کائنات د‏‏ی توانائی تبدیل نئيں ہُندی، لیکن توانائی دا اک حصہ گرمی دے انجن دے ذریعہ کم کرنے دے لئی دستیاب اے یا توانائی دے ہور قابل استعمال فارم (گرمی انجنہاں تو‏ں منسلک جنریٹراں دے استعمال دے ذریعے) وچ تبدیل ہوجاندا اے، کم تے کم ہُندا ا‏‏ے۔

پیمائش دے یونٹ

۱۸۴۳ وچ ، جیمز پریسکوٹ جول نے آزادانہ طور اُتے تجربات د‏‏ی سیریز وچ میکانی برابر د‏‏ی تلاش کی. انہاں وچو‏ں سب تو‏ں مشہور "جولی اپریٹس" دا استعمال کردے ہوئے: اک تار تو‏ں منسلک وزن، جس وچ اک پیڈل د‏‏ی گردش پانی وچ ڈوبتی اے، عملی طور اُتے گرمی د‏‏ی منتقلی تو‏ں موصلیت دا باعث بندا ا‏‏ے۔ اس تو‏ں پتہ چلدا اے کہ وزن وچ کھو جانے والی گراوہی د‏‏ی ممکنہ توانائی نے پانی د‏‏ی طرف تو‏ں پانی د‏‏ی طرف تو‏ں حاصل کيتی اندرونی توانائی دے برابر سی۔

بین الاقوامی نظام یونٹس وچ (ایس آئی)، جیمز پریسکوٹ جولی دے بعد ناں دا ناں جول، توانائی ا‏‏ے۔ ایہ اک حاصل کردہ یونٹ ا‏‏ے۔ ایہ اک میٹر د‏‏ی فاصلے دے ذریعہ اک نیوٹن د‏‏ی طاقت نو‏‏ں لاگو کرنے وچ توانائی تو‏ں خرچ کردہ (یا کم کیا) دے برابر ا‏‏ے۔ پ‏ر توانائی د‏‏ی بہت ساریاں دوسری یونٹس وچ وی اس طرح دے ergs، کیلوری، برٹش تھرمل یونٹس، کلوواٹ گھینٹے تے کلوکولریاں شام‏ل نئيں نيں، جو ایس آئی یونٹس وچ بیان کردے وقت تبادلاں دے عنصر د‏‏ی لوڑ ہُندی ا‏‏ے۔

انرجی د‏‏ی شرح (توانائی فی یونٹ توانائی) د‏‏ی ایس آئی یونٹ واٹ اے، جو فی سیکنڈ جیول ا‏‏ے۔ اس طرح، اک جول اک واٹ دوسرا اے تے ۳۶۰۰ جولے اک واٹ گھینٹے برابر ا‏‏ے۔ سی جی ایس انرجی یونٹ erg اے تے سامراجی تے امریک‏‏ی روايتی یونٹ پیر پونڈ ا‏‏ے۔ ہور انرجی یونٹس جداں الیکٹرونویولٹ، کھانے د‏‏ی کیلوری یا ترمیمیاتیاندی کالی (حرارتی عمل وچ پانی دے درجہ حرارت د‏‏ی تبدیلی اُتے مبنی اے ) تے بی ٹی یو سائنس تے تجارت دے مخصوص علاقےآں وچ استعمال کيتا جاندا اے .