শক্তি কি?
শক্তি বিভিন্ন উপায়ে নিজেকে প্রকাশ করে এবং কাজ উত্পাদন করার ক্ষমতার সাথে সম্পর্কিত
আনস্প্ল্যাশে ফেদেরিকো বেকারির ছবি
শক্তির জন্য কোন সঠিক সংজ্ঞা নেই, কিন্তু পদার্থবিজ্ঞানে এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধারণা যা কাজ উত্পাদন বা একটি ক্রিয়া সম্পাদন করার ক্ষমতা উপস্থাপন করে। শব্দটি জীববিজ্ঞান এবং রসায়নের মতো অন্যান্য বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয়।
শক্তি জীবনের সমস্ত ক্ষেত্রে অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে, পদার্থবিদ্যার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা। জীবিত প্রাণীরা বেঁচে থাকার জন্য শক্তির উপর নির্ভর করে এবং তা খাদ্যের মাধ্যমে রাসায়নিক শক্তির আকারে অর্জন করে। এছাড়াও, জীবগুলিও সূর্য থেকে শক্তি গ্রহণ করে।
শক্তি সংরক্ষণের সাধারণ নীতি
পদার্থবিজ্ঞানে, সংরক্ষণ শব্দটি এমন কিছুকে বোঝায় যা পরিবর্তন হয় না। এর মানে হল যে একটি সমীকরণের পরিবর্তনশীল যা একটি রক্ষণশীল পরিমাণকে প্রতিনিধিত্ব করে সময়ের সাথে সাথে স্থির থাকে। তদ্ব্যতীত, এই সিস্টেমটি বলে যে শক্তি হারিয়ে যায়, গঠিত বা ধ্বংস হয় না: এটি কেবল রূপান্তরিত হয়।
শক্তি ইউনিট
ইন্টারন্যাশনাল সিস্টেম অফ ইউনিটস দ্বারা সংজ্ঞায়িত শক্তির একক হল জুল (J), যা 1 মিটার স্থানচ্যুতিতে একটি নিউটনের বল দ্বারা সম্পাদিত কাজ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। যাইহোক, শক্তি অন্যান্য ইউনিটেও বর্ণনা করা যেতে পারে:
- ক্যালোরি (চুন): এক গ্রাম জলের তাপমাত্রা 14.5 থেকে 15.5 ডিগ্রি সেলসিয়াস বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির পরিমাণ। এক জুল সমান 0.24 ক্যালোরি;
- কিলোওয়াট-ঘন্টা (kWh): সাধারণত বৈদ্যুতিক খরচ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয় (1 kWh = 3.6. 106 J);
- বিটিইউ (ব্রিটিশ থার্মাল ইউনিট): ব্রিটিশ থার্মাল ইউনিট 1 BTU = 252.2 ক্যালোরি;
- ইলেক্ট্রন-ভোল্ট (eV): এটি একটি একক ইলেকট্রন (ইলেক্ট্রন) দ্বারা অর্জিত গতিশক্তির পরিমাণ যখন এটি শূন্যে (1 eV = 1.6। 10-19 J) এক ভোল্টের বৈদ্যুতিক সম্ভাব্য পার্থক্য দ্বারা ত্বরিত হয়।
শক্তির প্রকারভেদ
শক্তি একটি অনন্য পরিমাণ, তবে এটি কীভাবে প্রকাশ পায় তার উপর নির্ভর করে এটি বিভিন্ন নাম গ্রহণ করে। পদার্থবিদ্যায় প্রধান ধরনের শক্তি সম্পর্কে জানুন:
গতিসম্পর্কিত শক্তি
গতিশক্তি একটি শরীরের গতির অবস্থার সাথে সম্পর্কিত। এই ধরনের শক্তি তার ভর এবং বেগ মডিউল উপর নির্ভর করে। শরীরের গতিবেগের মডুলাস যত বেশি, গতিশক্তি তত বেশি। যখন শরীর বিশ্রামে থাকে, অর্থাৎ বেগ মডিউল শূন্য হয়, গতিশক্তি শূন্য হয়।
বিভবশক্তি
সম্ভাব্য শক্তি একটি শরীরের অবস্থান বা একটি স্থিতিস্থাপক সিস্টেমের বিকৃতির সাথে সম্পর্কিত। প্রথম ক্ষেত্রে, সম্ভাব্য শক্তিকে মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি বলা হয়, যখন দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি।
মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি নির্ভর করে ভর, মাধ্যাকর্ষণ এবং বিন্দুর উচ্চতার উপর যেখানে দেহ বিশ্লেষণ করা হচ্ছে। স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি, অন্যদিকে, ইলাস্টিক ধ্রুবক এবং প্রশ্নে স্প্রিং এর বিকৃতি থেকে উদ্ভূত হয়।
যান্ত্রিক শক্তি
যান্ত্রিক শক্তি হল শক্তি যা বল দ্বারা স্থানান্তরিত হতে পারে। মূলত, এটি একটি শরীরের গতি এবং সম্ভাব্য শক্তির সমষ্টি হিসাবে বোঝা যায়।
যান্ত্রিক শক্তি অপসারণ শক্তির অনুপস্থিতিতে স্থির থাকে, শুধুমাত্র এর গতি এবং সম্ভাব্য রূপের মধ্যে রূপান্তর ঘটে।
তাপ শক্তি
তাপীয় শক্তি বা অভ্যন্তরীণ শক্তিকে সংজ্ঞায়িত করা হয় পদার্থকে তৈরি করে এমন মাইক্রোস্কোপিক উপাদানগুলির সাথে সম্পর্কিত গতি এবং সম্ভাব্য শক্তির যোগফল। পরমাণু এবং অণুগুলি যা দেহ তৈরি করে তাদের অনুবাদ, ঘূর্ণন এবং কম্পনের এলোমেলো নড়াচড়া রয়েছে। এই আন্দোলনকে থার্মাল অ্যাজিটেশন বলা হয়। একটি সিস্টেমের তাপ শক্তির পরিবর্তন কাজ বা তাপের মাধ্যমে ঘটে।
তাত্ত্বিকভাবে, তাপ শক্তি সাবঅ্যাটমিক কণার গতিবিধির সাথে যুক্ত। শরীরের তাপমাত্রা যত বেশি হবে তার অভ্যন্তরীণ শক্তি তত বেশি হবে। যখন একটি উচ্চ তাপমাত্রার শরীর বা নিম্ন তাপমাত্রার শরীরের সংস্পর্শে আসে, তখন তাপ স্থানান্তর ঘটবে।
বিদ্যুৎ
বৈদ্যুতিক শক্তি হল সাবঅ্যাটমিক কণার বৈদ্যুতিক চার্জ থেকে উৎপন্ন শক্তি। চার্জ, যখন তারা সরে যায়, তড়িৎ প্রবাহ উৎপন্ন করে, যাকে আমরা বিদ্যুৎ বলি।
আলো বা সৌর শক্তি
আলোক শক্তি বিভিন্ন তরঙ্গ দ্বারা গঠিত হয় যা চোখ দ্বারা বাছাই করা যায়। উপরন্তু, এটি উদ্ভিদ দ্বারা অনুভূত হয়, যা সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় এটি ব্যবহার করে। আলোক রশ্মি, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের একটি রূপ, আমাদের চোখে পৌঁছায়, রেটিনায় আঘাত করে এবং একটি বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করে যা স্নায়ু বরাবর মস্তিষ্কে ভ্রমণ করে।
এটি তাপ বা বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হতে পারে এবং বিভিন্ন ব্যবহারে প্রয়োগ করা যেতে পারে। সৌর শক্তি ব্যবহারের দুটি প্রধান উপায় হল বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং সৌর জল গরম করা। বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপাদনের জন্য, দুটি সিস্টেম ব্যবহার করা হয়: হেলিওথার্মাল, যেখানে বিকিরণ প্রথমে তাপ শক্তিতে এবং পরে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়; এবং ফটোভোলটাইক, যেখানে সৌর বিকিরণ সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
শব্দ শক্তি
শব্দ শক্তি বাতাসের মাধ্যমে, দুই বা ততোধিক বস্তুর মধ্যে আণবিক আন্দোলনের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়, যার ফলে একটি শব্দ তরঙ্গ হয়। শব্দ তরঙ্গ অণুর সংকোচনের অঞ্চলগুলি (অণুগুলি একসাথে কাছাকাছি, উচ্চ চাপ) এবং অণুর বিরল অঞ্চল (অণুগুলি দূরে, নিম্নচাপ) নিয়ে গঠিত। শব্দ উৎপন্ন হতে পারে যখন দুটি বস্তু বিপরীত দিকে থাকে বা, যদি তারা একই দিকে থাকে, ভিন্ন গতি থাকে।
বক্তৃতা তরঙ্গ এবং অন্যান্য সাধারণ শব্দগুলি হল জটিল তরঙ্গ, কম্পনের বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে উত্পাদিত হয়। কানের কাছে পৌঁছানোর পরে, শব্দ শক্তি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয়, যা স্নায়ু বরাবর মস্তিষ্কে ভ্রমণ করে এবং এইভাবে আমরা শব্দ বুঝতে পারি।
পারমাণবিক শক্তি
পারমাণবিক শক্তি থার্মোনিউক্লিয়ার উদ্ভিদে উত্পাদিত শক্তি। একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্ল্যান্টের কাজের নীতি হল বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য তাপ ব্যবহার করা। ইউরেনিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে দুটি অংশে বিভক্ত করার ফলে তাপ আসে, একটি প্রক্রিয়া যাকে নিউক্লিয়ার ফিশন বলে।
রেডিয়েশন ব্যাপকভাবে ওষুধ, এক্স-রে, রেডিয়েশন থেরাপিতে ব্যবহৃত হয়, তবে এটি পারমাণবিক বোমা এবং পারমাণবিক বর্জ্যের মতো নেতিবাচক প্রভাবগুলির সাথেও যুক্ত।
