শক্তির রূপান্তর: রোদ থেকে ঘরের বাতি পর্যন্ত

স্থিতিশক্তি আর গতিশক্তি

উঁচুতে রাখা যেকোনো জিনিসের ভেতরে শক্তি জমা থাকে। এর নাম স্থিতিশক্তি, আর হিসাব হলো ভর × ৯.৮ × উচ্চতা।

দুই কেজির একটা জিনিস দশ মিটার উঁচুতে থাকলে জমা শক্তি = ২ × ৯.৮ × ১০ = ১৯৬ জুল।

ছেড়ে দিলে সেই জমা শক্তি গতিশক্তিতে বদলাতে থাকে। মাটি ছোঁয়ার ঠিক আগে গতিশক্তিও হবে ১৯৬ জুল, এক জুলও বেশি নয়, কমও নয়। মাঝপথে অর্ধেক স্থিতি আর অর্ধেক গতি, যোগফল একই।

পড়ার বেগ বের হয় √(২ × ৯.৮ × উচ্চতা) দিয়ে, এখানে প্রায় ১৪ মিটার প্রতি সেকেন্ড, অর্থাৎ ঘণ্টায় প্রায় ৫০ কিলোমিটার। এই কারণেই দশ মিটার থেকে পড়া হালকা জিনিসও লাগলে লাগে।

রূপান্তরে কিছু সব সময় হারায়

কোনো রূপান্তরই নিখুঁত নয়। টর্চে ব্যাটারির রাসায়নিক শক্তি আলো হয়, কিন্তু কিছুটা তাপও হয়, আর সেই কারণেই টর্চ ব্যবহারে গরম হয়।

কয়লার বিদ্যুৎকেন্দ্রে ঢোকা শক্তির প্রায় এক-তৃতীয়াংশই বিদ্যুৎ হয়ে বেরোয়, বাকিটা তাপ হয়ে ছড়িয়ে যায়। শক্তি হারায়নি, কিন্তু এমনভাবে ছড়িয়ে পড়েছে যে আর কাজে লাগানো যায় না।

কয়লা মানে পুরনো রোদ

গাছ রোদ ধরে চিনি বানায়, আলোকশক্তি রাসায়নিক শক্তি হয়ে যায়। সেই গাছ জলাভূমিতে চাপা পড়ে, কোটি বছরের চাপ আর তাপে কয়লা হয়।

তাই কয়লা পোড়ানো মানে কোটি বছর আগের রোদ পোড়ানো। নবায়নযোগ্য শক্তির সঙ্গে পার্থক্যটা এখানেই: রোদ কাল আবার উঠবে, কিন্তু কয়লা একবার পোড়ালে শেষ।

বাংলাদেশের হিসাবে

কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের ক্ষমতা প্রায় ২৩০ মেগাওয়াট। এখানে যা ঘটে তা পুরোটাই রূপান্তর: উঁচুতে জমা পানির স্থিতিশক্তি টারবাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ হয়।

সৌর প্যানেলের দক্ষতা সাধারণত ১৫ থেকে ২২ শতাংশের মধ্যে। কম শোনালেও সেটা যথেষ্ট, কারণ কাঁচামালটা - রোদ - বিনামূল্যে আসে আর ফুরায় না।

একই গুচ্ছের বাকি লেখা

• সরল যন্ত্র কাকে বলে: সাতটি যন্ত্র, আর প্রতিটির হিসাব
• যান্ত্রিক সুবিধা কী, আর কীভাবে হিসাব করে