संपीड़ित वायु क्या है?

चाहे आप इसे जानते हों 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 की हवा तक।संभवतः इसका उपयोग उस फ़ोन, टैबलेट या कंप्यूटर को बनाते समय भी किया गया था जिस पर आप इसे देख रहे हैं।

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

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

हवा को संपीड़ित करने से अणु अधिक तेजी से चलते हैं, जिससे तापमान बढ़ जाता है।इस घटना को "संपीड़न की ऊष्मा" कहा जाता है।हवा को संपीड़ित करने का शाब्दिक अर्थ उसे एक छोटी सी जगह में धकेलना है और परिणामस्वरूप अणुओं को एक-दूसरे के करीब लाना है।ऐसा करने पर जो ऊर्जा निकलती है वह हवा को छोटी जगह में धकेलने के लिए आवश्यक ऊर्जा के बराबर होती है।दूसरे शब्दों में यह भविष्य में उपयोग के लिए ऊर्जा का भंडारण करता है।

उदाहरण के लिए आइए एक गुब्बारा लें।गुब्बारा फुलाने से हवा कम मात्रा में चली जाती है।गुब्बारे के भीतर संपीड़ित हवा में मौजूद ऊर्जा उसे फुलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा के बराबर है।जब हम गुब्बारा खोलते हैं और हवा निकलती है, तो यह इस ऊर्जा को नष्ट कर देती है और इसे उड़ने का कारण बनती है।यह सकारात्मक विस्थापन कंप्रेसर का मुख्य सिद्धांत भी है।

संपीड़ित हवा ऊर्जा के भंडारण और संचारण के लिए एक उत्कृष्ट माध्यम है।यह बैटरी और भाप जैसी ऊर्जा भंडारण के अन्य तरीकों की तुलना में लचीला, बहुमुखी और अपेक्षाकृत सुरक्षित है।बैटरियां भारी होती हैं और उनकी चार्ज लाइफ सीमित होती है।दूसरी ओर, भाप न तो लागत प्रभावी है और न ही उपयोगकर्ता के अनुकूल है (यह अत्यधिक गर्म हो जाती है)।