ক্ষমতা(Power) ও কর্মদক্ষতা(Efficiency)

ক্ষমতা(Power)

সংজ্ঞা : কাজ সম্পাদনকারী কোনো ব্যক্তি বা যন্ত্রের কাজ করার হার বা শক্তি সরবরাহের হারকে ক্ষমতা (Power) বলে।

ব্যাখ্যা : t সময়ে W পরিমাণ কাজ সম্পাদিত হলে ক্ষমতা,

P=Wt

ক্ষমতা=কৃত কাজসময়

কাজ করার এ হার সবসময় সমান না হলে এই সমীকরণ দিয়ে গড় ক্ষমতা পাওয়া যায়।

তাৎক্ষণিক ক্ষমতা হবে P=dWdt

ক্ষমতা, বল ও বেগের সম্পর্ক(Relation Between Power, Force & Velocity)

যেহেতু W=FS, তাই (5.30) সমীকরণ থেকে পাই, P=FSt

∵St=v

∴P=Fv

এ সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে, কোনো যন্ত্র যদি F বল প্রয়োগে বলের প্রয়োগ বিন্দুকে v বেগে গতিশীল রেখে কাজ সম্পাদন করে তাহলে তার ক্ষমতা হবে বল ও বেগের গুণফলের সমান।

ক্ষমতার মাত্রা ও একক:

ক্ষমতার মাত্রা হবে কাজসময় এর মাত্রা অর্থাৎ ML2T-3

ক্ষমতার একক হবে কাজসময় এর একক। ক্ষমতার এসআই একক হচ্ছে ওয়াট (W)।

যদি কাজ W=1 J এবং সময় t=1 s হয়, তাহলে P=1 W হবে।

ওয়াট: 1 সেকেন্ডে 1 জুল (J) কাজ করার ক্ষমতাকে 1 ওয়াট (W) বলে।

∴1W=1Js-1

1 কিলোওয়াট (kW) = 1000 ওয়াট (W)

1 মেগাওয়াট (kW) = 1000 কিলোওয়াট (W) 106W=106Js-1

তাৎপর্য : কোনো বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রের ক্ষমতা 80 MW বা 80×106W বলতে বোঝায় যে, উক্ত কেন্দ্রের সরবরাহকৃত বিদ্যুৎশক্তি দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে 80×106J কাজ করা যায়।

এককের আন্তর্জাতিক পদ্ধতি চালুর পূর্বে ক্ষমতার একটি ব্যবহারিক একক ছিল অশ্বক্ষমতা (hp)। ওয়াটের সাথে এর সম্পর্ক হলো,

1 hp=746 watt

কর্মদক্ষতা(Efficiency)

শক্তি রূপান্তরের সহায়তায় আমরা দৈনন্দিন জীবনের প্রয়োজন মেটাই। যেমন, পেট্রোলে সঞ্চিত রাসায়নিক শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরের মাধ্যমে আমরা ইঞ্জিন চালাতে পারি। কিন্তু একটা নির্দিষ্ট পরিমাণ পেট্রোল পুড়িয়ে আমরা যে গতিশক্তি পেতে পারি তার সবটাই কিন্তু ইঞ্জিনে দেখা যাবে না। এর কারণ শক্তির কিছু অংশ অন্যভাবে ব্যয়িত হয়। ইঞ্জিনে যতটুকু শক্তি পাওয়া যায় তাকে কার্যকর শক্তি বলে। কোনো যন্ত্রের বা সিস্টেমের কর্মদক্ষতা বলতে ঐ যন্ত্র বা সিস্টেম থেকে মোট যে কার্যকর শক্তি পাওয়া যায় এবং যন্ত্রে বা সিস্টেম থেকে মোট যে শক্তি দেওয়া হয়, তার অনুপাতকে বোঝায়।

সংজ্ঞা : কোনো ব্যবস্থা (system) বা যন্ত্র থেকে প্রাপ্ত মোট কার্যকর শক্তি এবং ব্যবস্থায় বা যন্ত্রে প্রদত্ত মোট শক্তির অনুপাতকে ঐ ব্যবস্থার বা যন্ত্রের কর্মদক্ষতা বলে।

কর্মদক্ষতা, η=মোট কার্যকর শক্তি (output)মোট প্রদত্ত শক্তি (input)

কর্মদক্ষতাকে সাধারণত শতকরা হিসাবে প্রকাশ করা হয়ে থাকে।

কোনো প্রক্রিয়ায় মোট প্রদত্ত শক্তি Ein-এর একটি অংশ কার্যকর শক্তি u-তে রূপান্তরিত হয় এবং বাকি শক্তি W অপচয় হলে, Ein -W=u।

সুতরাং কর্মদক্ষতা, η=uEin×100%

কোনো যন্ত্রের কর্মদক্ষতা 70% বলতে আমরা বুঝি যে, যদি এই যন্ত্রে 100 J শক্তি দেওয়া হয়, তাহলে সেই যন্ত্র থেকে প্রাপ্ত মোট কার্যকর শক্তি হবে 70 J।

শক্তির পরিবর্তে অনেক সময় শক্তির হার তথা ক্ষমতা দিয়ে কর্মদক্ষতাকে সংজ্ঞায়িত করা হয়। কার্যকর ক্ষমতা এবং মোট ক্ষমতার অনুপাতকে কর্মদক্ষতা বলে।

η=কার্যকর ক্ষমতামোট ক্ষমতা