किसी प्रक्रिया की अनुत्क्रमणीयता कार्य के अपव्यय के कारण होती है जिससे किसी निकाय की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होती है, इसे क्या कहा जाता है?

व्याख्या:

यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता:

• यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता किसी प्रक्रिया में ऊर्जा के अपव्यय, अक्सर ऊष्मा के रूप में, के कारण यांत्रिक कार्य के ह्रास को संदर्भित करती है। यह अपव्यय निकाय की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि की ओर ले जाता है और कई वास्तविक दुनिया की प्रक्रियाओं की अनुत्क्रमणीयता में एक प्रमुख कारक है। यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता ऊष्मागतिकी में एक मौलिक अवधारणा है और यांत्रिक प्रणालियों की दक्षता और प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
• किसी भी यांत्रिक प्रक्रिया में, जब निकाय पर या निकाय द्वारा कार्य किया जाता है, तो घर्षण, विक्षुब्धता, अप्रत्यास्थ विकृतियाँ और अन्य अपव्ययी प्रभावों के कारण अक्सर हानियाँ होती हैं। ये हानियाँ ऊष्मा के रूप में प्रकट होती हैं और निकाय की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि में योगदान करती हैं। उदाहरण के लिए, जब कोई मशीन संचालित होती है, तो गतिमान भागों के बीच घर्षण यांत्रिक कार्य के एक हिस्से को ऊष्मा में परिवर्तित कर देता है, जिसे तब मशीन के घटकों द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे उनका तापमान बढ़ जाता है।
• कार्य का ऊष्मा में यह अनुत्क्रमणीय रूपांतरण यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता की एक प्रमुख विशेषता है। ऊष्मागतिकी में आदर्श प्रक्रियाओं के विपरीत, जहाँ ऊर्जा परिवर्तन पूरी तरह से कुशल और उत्क्रमणीय होते हैं, वास्तविक दुनिया की प्रक्रियाओं में इन अपव्ययी प्रभावों के कारण अनिवार्य रूप से कुछ हद तक अनुत्क्रमणीयता शामिल होती है।

यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता के उदाहरण:

• घर्षण: जब दो सतहें एक-दूसरे के विरुद्ध खिसकती हैं, तो घर्षण बल ऊष्मा उत्पन्न करते हैं, जिसे सतहों द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे उनकी आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होती है। यह ऊष्मा उत्पादन उपयोगी यांत्रिक कार्य की हानि का प्रतिनिधित्व करता है और यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
• अप्रत्यास्थ विकृतियाँ: जब सामग्री तनाव के अधीन विकृत होती हैं और अपने मूल आकार में वापस नहीं आती हैं (जैसे कि प्लास्टिक विकृति में), तो सामग्री को विकृत करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा पूरी तरह से पुनर्प्राप्त नहीं होती है। ऊर्जा सामग्री के भीतर ऊष्मा के रूप में अपव्ययित होती है, यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता में योगदान करती है।
• विक्षुब्धता: द्रव गतिशीलता में, विक्षुब्धता अराजक और अनियमित द्रव गति का कारण बनती है, जिससे गतिज ऊर्जा का तापीय ऊर्जा में रूपांतरण होता है। यह रूपांतरण यांत्रिक ऊर्जा के नुकसान और द्रव की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि का परिणाम है।
• श्यान घर्षण: किसी द्रव (जैसे, हवा या पानी) के माध्यम से गतिमान वस्तुओं द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रतिरोध द्रव के भीतर श्यान बलों के कारण ऊष्मा की उत्पत्ति का परिणाम है। यह ऊष्मा यांत्रिक कार्य की हानि का प्रतिनिधित्व करती है और प्रक्रिया की समग्र अनुत्क्रमणीयता में योगदान करती है।

अनुप्रयोग: यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में एक प्रमुख विचार है, जिसमें शामिल हैं:

• ऊष्मा इंजन: ऊष्मा इंजनों में, यांत्रिक अनुत्क्रमणीयता तापीय ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करने की दक्षता को प्रभावित करती है। घर्षण हानियों को कम करना और इंजन घटकों का अनुकूलन समग्र दक्षता में सुधार कर सकता है।
• यांत्रिक प्रणालियाँ: गियर, बेयरिंग और पंप जैसी यांत्रिक प्रणालियों में, कुशल संचालन और घटकों की लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए घर्षण और घिसाव को कम करना आवश्यक है।
• द्रव गतिशीलता: वायुगतिकीय और हाइड्रोडायनामिक प्रणालियों के डिजाइन में, प्रदर्शन को बढ़ाने और ऊर्जा हानि को कम करने के लिए विक्षुब्धता और ड्रैग को कम करना महत्वपूर्ण है।