संपीड़ित हवा क्या है?

आप इसे जानते हैं या नहीं, संपीड़ित हवा हमारे जीवन के हर पहलू में शामिल है, आपके जन्मदिन की पार्टी में गुब्बारे से लेकर हमारी कारों और साइकिलों के टायरों में हवा तक। यह शायद फोन, टैबलेट या कंप्यूटर बनाते समय भी उपयोग किया गया था, जिस पर आप इसे देख रहे हैं।

संपीड़ित हवा का मुख्य घटक है, जैसा कि आप पहले से ही अनुमान लगा सकते हैं, हवा। हवा एक गैस मिश्रण है, जिसका अर्थ है कि इसमें कई गैसें होती हैं। मुख्य रूप से ये नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (21%) हैं। इसमें विभिन्न वायु अणु होते हैं जो प्रत्येक में एक निश्चित मात्रा में गतिज ऊर्जा होती है।

इन अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा के लिए हवा का तापमान सीधे आनुपातिक है। इसका मतलब यह है कि हवा का तापमान अधिक होगा यदि औसत गतिज ऊर्जा बड़ी है (और हवा के अणु तेजी से आगे बढ़ते हैं)। काइनेटिक ऊर्जा छोटी होने पर तापमान कम होगा।

हवा को संपीड़ित करना अणुओं को अधिक तेजी से आगे बढ़ाता है, जिससे तापमान बढ़ता है। इस घटना को "संपीड़न की गर्मी" कहा जाता है। संपीड़ित हवा शाब्दिक रूप से इसे एक छोटे से स्थान में मजबूर करने के लिए है और परिणामस्वरूप अणुओं को एक दूसरे के करीब लाता है। ऐसा करने पर जारी होने वाली ऊर्जा हवा को छोटे स्थान पर मजबूर करने के लिए आवश्यक ऊर्जा के बराबर होती है। दूसरे शब्दों में यह भविष्य के उपयोग के लिए ऊर्जा को संग्रहीत करता है।

उदाहरण के लिए एक गुब्बारा लें। एक गुब्बारे को फुलाकर, हवा एक छोटी मात्रा में मजबूर हो जाती है। गुब्बारे के भीतर संपीड़ित हवा में निहित ऊर्जा इसे फुलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा के बराबर है। जब हम गुब्बारा खोलते हैं और हवा जारी हो जाती है, तो यह इस ऊर्जा को नष्ट कर देता है और इसे उड़ने का कारण बनता है। यह एक सकारात्मक विस्थापन कंप्रेसर का मुख्य सिद्धांत भी है।

संपीड़ित हवा ऊर्जा के भंडारण और संचारित करने के लिए एक उत्कृष्ट माध्यम है। यह बैटरी और भाप की तरह ऊर्जा के भंडारण के लिए अन्य तरीकों की तुलना में लचीला, बहुमुखी और अपेक्षाकृत सुरक्षित है। बैटरी भारी हैं और एक सीमित चार्ज जीवन है। दूसरी ओर, स्टीम प्रभावी नहीं है और न ही उपयोगकर्ता के अनुकूल है (यह बेहद गर्म हो जाता है)।