আজ আমরা আপনাকে বলব দক্ষতা (দক্ষতা ফ্যাক্টর) কী, কীভাবে এটি গণনা করা যায় এবং এই ধারণাটি কোথায় প্রয়োগ করা হয়।
মানুষ এবং প্রক্রিয়া
একটি ওয়াশিং মেশিন এবং ক্যানারির মধ্যে কী মিল রয়েছে? একজন ব্যক্তির নিজের থেকে সবকিছু করার প্রয়োজন থেকে নিজেকে মুক্তি দেওয়ার ইচ্ছা। বাষ্প ইঞ্জিন আবিষ্কারের আগে, মানুষের হাতে কেবল তাদের পেশী ছিল। তারা নিজেরাই সবকিছু করেছে: তারা লাঙল, বপন, রান্না, মাছ ধরা, শণ বোনা। দীর্ঘ শীতকালে বেঁচে থাকা নিশ্চিত করার জন্য, কৃষক পরিবারের প্রতিটি সদস্য দুই বছর বয়স থেকে তার মৃত্যু পর্যন্ত দিনের আলোতে কাজ করত। সবচেয়ে ছোট বাচ্চারা পশুদের দেখাশোনা করত এবং প্রাপ্তবয়স্কদের সাহায্য করত (আনতে, বলত, কল করত, নিয়ে যেত)। পাঁচ বছর বয়সে মেয়েটিকে প্রথম চরকায় পেঁচানো হয়েছিল! এমনকি গভীর বৃদ্ধ লোকেরাও চামচ কাটতেন এবং বাস্ট জুতা বুনতেন, এবং সবচেয়ে বয়স্ক এবং দুর্বল দাদিরা তাঁতে এবং চরকায় বসতেন, যদি তাদের দৃষ্টি অনুমতি দেয়। তারা কী এবং কেন তারা জ্বলছে তা নিয়ে ভাবার সময় তাদের ছিল না। লোকেরা ক্লান্ত হয়ে পড়েছিল: স্বাস্থ্য, ব্যথা এবং মনোবল নির্বিশেষে প্রতিদিন তাদের যেতে এবং কাজ করতে হয়েছিল। স্বাভাবিকভাবেই, লোকটি এমন সাহায্যকারী খুঁজতে চেয়েছিল যারা অন্তত তার অতিরিক্ত কাজ করা কাঁধকে কিছুটা উপশম করবে।
মজার এবং অদ্ভুত
তখনকার দিনে সবচেয়ে উন্নত প্রযুক্তি ছিল ঘোড়া এবং মিলের চাকা। কিন্তু তারা একজন মানুষের চেয়ে মাত্র দুই বা তিনগুণ বেশি কাজ করেছে। তবে প্রথম উদ্ভাবকরা এমন ডিভাইস নিয়ে আসতে শুরু করেছিলেন যা দেখতে খুব অদ্ভুত ছিল। "দ্য স্টোরি অফ ইটারনাল লাভ" মুভিতে লিওনার্দো দা ভিঞ্চি পানির উপর হাঁটার জন্য তার পায়ের সাথে ছোট নৌকা সংযুক্ত করেছিলেন। এটি বেশ কয়েকটি মজার ঘটনা ঘটায় যখন বিজ্ঞানী তার পোশাক পরে লেকে ডুবেছিলেন। যদিও এই পর্বটি চিত্রনাট্যকারের একটি উদ্ভাবন মাত্র, এই ধরনের উদ্ভাবনগুলি অবশ্যই এমন লাগছিল - হাস্যকর এবং মজার৷
১৯ শতক: লোহা ও কয়লা
কিন্তু 19 শতকের মাঝামাঝি সময়ে সবকিছু বদলে যায়। বিজ্ঞানীরা বাষ্প সম্প্রসারণের চাপ বল উপলব্ধি করেছেন। সেই সময়ের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পণ্যগুলি ছিল বয়লার তৈরির জন্য লোহা এবং সেগুলিতে জল গরম করার জন্য কয়লা। তৎকালীন বিজ্ঞানীদের বুঝতে হবে বাষ্প ও গ্যাস পদার্থবিদ্যায় কার্যক্ষমতা কী এবং কীভাবে তা বাড়ানো যায়।
সাধারণ ক্ষেত্রে সহগের সূত্র হল:
η=A/Q
η - দক্ষতা, A - দরকারী কাজ, Q - শক্তি ব্যয় হয়েছে।
কাজ এবং উষ্ণতা
দক্ষতা (সংক্ষেপে দক্ষতা) হল একটি মাত্রাবিহীন পরিমাণ। এটি শতাংশ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং দরকারী কাজে ব্যয় করা শক্তির অনুপাত হিসাবে গণনা করা হয়। পরবর্তী শব্দটি প্রায়ই অবহেলিত কিশোর-কিশোরীদের মায়েরা ব্যবহার করে যখন তারা তাদের বাড়ির আশেপাশে কিছু করতে বাধ্য করে। কিন্তু প্রকৃতপক্ষে, এটি ব্যয় করা প্রচেষ্টার আসল ফলাফল। অর্থাৎ, যদি মেশিনের কার্যক্ষমতা 20% হয়, তবে এটি প্রাপ্ত শক্তির মাত্র এক-পঞ্চমাংশকে কর্মে রূপান্তরিত করে। এখন কেনার সময়গাড়ী, পাঠকের একটি প্রশ্ন থাকা উচিত নয়, ইঞ্জিনের দক্ষতা কত।
যদি সহগটি শতাংশ হিসাবে গণনা করা হয়, তবে সূত্রটি হল:
η=100%(A/Q)
η - দক্ষতা, A - দরকারী কাজ, Q - শক্তি ব্যয় হয়েছে।
ক্ষতি এবং বাস্তবতা
নিশ্চয়ই এই সমস্ত যুক্তি বিভ্রান্তির কারণ। কেন আরো জ্বালানী শক্তি ব্যবহার করতে পারে যে একটি গাড়ী আবিষ্কার না? হায়রে, বাস্তব জগৎ এমন নয়। স্কুলে, শিশুরা এমন সমস্যাগুলি সমাধান করে যেখানে কোনও ঘর্ষণ নেই, সমস্ত সিস্টেম বন্ধ রয়েছে এবং বিকিরণ কঠোরভাবে একরঙা। ম্যানুফ্যাকচারিং প্ল্যান্টের প্রকৃত প্রকৌশলীরা এই সমস্ত কারণের উপস্থিতি বিবেচনায় নিতে বাধ্য হয়। উদাহরণস্বরূপ, বিবেচনা করুন, একটি তাপ ইঞ্জিনের কার্যকারিতা কী এবং এই সহগটি কী নিয়ে গঠিত।
এই ক্ষেত্রে সূত্রটি এইরকম দেখাচ্ছে:
η=(Q1-Q2)/Q1
এই ক্ষেত্রে, Q1 হল ইঞ্জিন গরম করার সময় যে পরিমাণ তাপ পেয়েছে এবং Q2 হল এটি পরিবেশে তাপ দেয় (সাধারণত রেফ্রিজারেটর হিসাবে উল্লেখ করা হয়)।
জ্বালানি উত্তপ্ত হয় এবং প্রসারিত হয়, বল পিস্টনকে ধাক্কা দেয় যা ঘূর্ণমান উপাদানকে চালিত করে। কিন্তু কোনো কোনো জাহাজে জ্বালানি থাকে। উত্তপ্ত হলে, এটি পাত্রের দেয়ালে তাপ স্থানান্তর করে। এর ফলে শক্তির ক্ষতি হয়। পিস্টন নামানোর জন্য, গ্যাসকে ঠান্ডা করতে হবে। এটি করার জন্য, এর একটি অংশ পরিবেশে ছেড়ে দেওয়া হয়। এবং গ্যাস যদি দরকারী কাজে সমস্ত তাপ দেয় তবে এটি ভাল হবে। কিন্তু, হায়, এটি খুব ধীরে ধীরে ঠান্ডা হয়, তাই গরম বাষ্প বেরিয়ে আসে। শক্তির একটি অংশ বায়ু গরম করার জন্য ব্যয় করা হয়।পিস্টন একটি ফাঁপা ধাতব সিলিন্ডারে চলে। এর প্রান্তগুলি দেয়ালের সাথে মসৃণভাবে ফিট করে; নড়াচড়া করার সময়, ঘর্ষণ শক্তি কার্যকর হয়। পিস্টন ফাঁপা সিলিন্ডারকে উত্তপ্ত করে, যা শক্তির ক্ষতিও ঘটায়। রডের উপরে এবং নীচের অনুবাদমূলক আন্দোলনটি জয়েন্টগুলির একটি সিরিজের মাধ্যমে একটি টর্কে প্রেরণ করা হয় যা একে অপরের বিরুদ্ধে ঘষে এবং উত্তপ্ত হয়, অর্থাৎ প্রাথমিক শক্তির একটি অংশও এতে ব্যয় করা হয়।
অবশ্যই, কারখানার মেশিনে, সমস্ত পৃষ্ঠতল পারমাণবিক স্তরে পালিশ করা হয়, সমস্ত ধাতু শক্তিশালী এবং সর্বনিম্ন তাপ পরিবাহিতা রয়েছে এবং পিস্টন তেলের সর্বোত্তম বৈশিষ্ট্য রয়েছে। কিন্তু যে কোনো ইঞ্জিনে, পেট্রলের শক্তি অংশ, বায়ু এবং ঘর্ষণ গরম করতে ব্যবহৃত হয়।
প্যান এবং কলসি
এখন আমরা বয়লারের কার্যকারিতা কী এবং এটি কী নিয়ে গঠিত তা বোঝার প্রস্তাব করছি। যে কোনও গৃহিণী জানেন: আপনি যদি একটি বদ্ধ ঢাকনার নীচে একটি সসপ্যানে জল ফুটতে ছেড়ে দেন, তবে হয় জল স্টোভের উপর পড়বে, নয়তো ঢাকনাটি "নাচবে"। যেকোনো আধুনিক বয়লার অনেকটা একইভাবে সাজানো হয়:
- তাপ জল ভর্তি একটি বন্ধ পাত্রকে উত্তপ্ত করে;
- জল অতি উত্তপ্ত বাষ্পে পরিণত হয়;
- প্রসারণ করার সময়, গ্যাস-জলের মিশ্রণ টারবাইন ঘোরায় বা পিস্টন সরায়।
একটি ইঞ্জিনের মতো, বয়লার, পাইপ এবং সমস্ত জয়েন্টের ঘর্ষণকে গরম করার জন্য শক্তি হারিয়ে যায়, তাই কোনও প্রক্রিয়াই 100% এর সমান দক্ষতা থাকতে পারে না।
কারনট চক্র অনুসারে কাজ করে এমন মেশিনগুলির সূত্রটি তাপ ইঞ্জিনের সাধারণ সূত্রের মতো দেখায়, শুধুমাত্র তাপের পরিমাণ - তাপমাত্রার পরিবর্তে৷
η=(T1-T2)/T1.
স্পেস স্টেশন
আর আপনি যদি মহাকাশে মেকানিজম রাখেন? বিনামূল্যে সৌর শক্তি দিনে 24 ঘন্টা পাওয়া যায়, যেকোন গ্যাসের ঠাণ্ডা আক্ষরিক অর্থে 0o কেলভিন প্রায় সাথে সাথেই সম্ভব। হয়তো মহাকাশে উৎপাদনের দক্ষতা বেশি হবে? উত্তরটি অস্পষ্ট: হ্যাঁ এবং না। এই সমস্ত কারণগুলি প্রকৃতপক্ষে দরকারী কাজে শক্তি স্থানান্তরকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। কিন্তু কাঙ্ক্ষিত উচ্চতায় এক হাজার টন পৌঁছে দেওয়া এখনও অবিশ্বাস্যভাবে ব্যয়বহুল। এমনকি যদি এই ধরনের একটি কারখানা পাঁচশো বছর ধরে চলে, তবে এটি সরঞ্জামগুলি বাড়ানোর খরচ পরিশোধ করবে না, এই কারণেই বিজ্ঞান কথাসাহিত্যিকরা এত সক্রিয়ভাবে একটি মহাকাশ লিফটের ধারণাকে কাজে লাগাচ্ছেন - এটি কাজটিকে ব্যাপকভাবে সহজ করে দেবে এবং তৈরি করবে। এটি মহাকাশে কারখানা স্থানান্তর করার জন্য বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর৷
