गुप्त ऊष्मा अंतरण क्या है?

एक सामग्री के ठोस, तरल और गैसीय चरणों के बीच संक्रमण में बड़ी मात्रा में ऊर्जा शामिल होती है। संक्रमण के लिए आवश्यक ऊर्जा को गुप्त ऊष्मा स्थानान्तरण के रूप में जाना जाता है। हाल ही में, वैकल्पिक ऊर्जा शोधकर्ता ऐसे तरीकों की तलाश कर रहे हैं कि इस गुप्त गर्मी हस्तांतरण का उपयोग जरूरत पड़ने तक ऊर्जा को स्टोर करने के लिए किया जा सके। उदाहरण के लिए, ऊर्जा विभाग (डीओई) का एक अध्ययन इस बात पर विचार कर रहा है कि क्या केंद्रित सौर ऊर्जा थर्मल ऊर्जा भंडारण के लिए पिघले हुए नमक का उपयोग कर सकती है।

जब अलग-अलग तापमान वाले दो पदार्थों को एक दूसरे के संपर्क में लाया जाता है, तो उच्च तापमान वाला पदार्थ ऊष्मा को स्थानांतरित करता है "समझदार गर्मी हस्तांतरण" नामक प्रक्रिया में कम तापमान वाला पदार्थ। उदाहरण के लिए, जब सूरज डूबता है, तो हवा ठंडी हो जाती है और ठंडी हो जाती है जमीन। जमीन अपनी कुछ गर्मी हवा में स्थानांतरित करती है जिससे जमीन ठंडी हो जाती है और हवा गर्म हो जाती है।

उस बिंदु पर जहां पदार्थों में से एक राज्य या चरणों को बदलने के लिए तैयार है (ठोस से तरल, तरल से गैस, आदि), एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में समान तापमान परिवर्तन के बिना ऊष्मा का स्थानांतरण होता है पदार्थ। तापमान में बदलाव किए बिना गर्मी को छोड़ने या अवशोषित करने की इस प्रक्रिया को "गुप्त गर्मी हस्तांतरण" के रूप में जाना जाता है।

किसी द्रव को गैस में बदलने के लिए (अर्थात् पानी को भाप में) बदलने के लिए उसमें जितनी ऊष्मा मिलानी चाहिए, उसे "वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा" कहा जाता है, जबकि किसी ठोस को द्रव (बर्फ से पानी) में बदलने के लिए उसमें जो उष्मा मिलाई जानी चाहिए, वह "संलयन की गुप्त ऊष्मा" है। ऊर्जा की मात्रा जिसे जोड़ा जाना चाहिए किसी पदार्थ के एक ग्राम के तापमान को एक डिग्री बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की तुलना में एक ग्राम के चरण को बदलने के लिए बहुत अधिक है सेल्सियस। एक ग्राम को एक डिग्री बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा पदार्थ की "विशिष्ट ऊष्मा" कहलाती है। पानी की विशिष्ट ऊष्मा 1 कैलोरी/ग्राम °C होती है और संलयन ऊष्मा 79.7 कैलोरी/ग्राम होती है।

गुप्त ऊष्मा स्थानान्तरण के दौरान ऊर्जा का ह्रास नहीं होता है। उदाहरण के लिए, बर्फ के पिघलने से गुप्त ऊष्मा अवशोषित हो जाती है। कब पानी जमना, गुप्त ऊष्मा निकलती है। इसी तरह, जब पानी वाष्पित होता है, तो यह ऊर्जा को अवशोषित करता है, लेकिन जब पानी संघनित होता है, तो ऊर्जा निकलती है।

कई वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत सीमित हैं क्योंकि वे निरंतर ऊर्जा उत्पादन प्रदान नहीं कर सकते हैं। सौर जनरेटर केवल तभी उत्पादन करते हैं जब सूर्य चमक रहा हो, और पवन टरबाइन स्पष्ट रूप से केवल तभी काम करते हैं जब हवा चल रही हो। इसके परिणामस्वरूप कम लागत और प्रभावी तरीके से ऊर्जा को स्टोर करने के लिए अनुसंधान में वृद्धि हुई है जब तक जरूरत है (उदाहरण के लिए, धूप के दिनों में उत्पादित अतिरिक्त सौर बिजली को स्टोर करने के लिए) रात)।
अव्यक्त ऊष्मा तापीय ऊर्जा भंडारण (LHTES) प्रणालियाँ बड़ी मात्रा में ऊर्जा का भंडारण और निर्वहन कर सकती हैं क्योंकि पदार्थ पिघलते और जमते हैं। यह तय करने के लिए अतिरिक्त शोध की आवश्यकता है कि किन सामग्रियों में सही विशेषताएं हैं जो कारों से लेकर कारखानों तक सब कुछ अव्यक्त गर्मी हस्तांतरण का प्रभावी ढंग से उपयोग करने की अनुमति दे सकती हैं।