क्यों आपके फोन की बैटरी इतनी तेज बहती है, दो कप पानी के साथ समझाया

बैटरी क्यों मरते हैं? और, उपयोगी चार्ज की राशि रखने से पहले उन्हें केवल इतनी बार ही रिचार्ज क्यों किया जा सकता है? मेरे युवा बेटे ने मुझसे उस साल पहले के बारे में पूछा था जब उसकी बैटरी से चलने वाली टॉय कार चलती थी, जिसके बारे में सोचकर उसे "अनन्त बैटरी" कहा जाता था। और इसी सवाल ने शायद हर सेल फोन उपयोगकर्ता के दिमाग में एक आखिरी पाठ भेजने की कोशिश की है। स्क्रीन पलक झपकने से पहले।

मेरा, जैसे अनुसंधान, बैटरी बनाने के लिए दुनिया भर में जारी है, जो अधिक समय तक चार्ज करता है, और आज की तुलना में कई गुना अधिक रिचार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है। लेकिन जितना आप और मैं चाहेंगे, वास्तव में चिरस्थायी बैटरी बनाना असंभव है। मैंने 30 से अधिक वर्षों से ऊष्मागतिकी सिखाई है। अब तक, ऐसा कुछ भी नहीं है जो यह बताता है कि हम विज्ञान के मूलभूत नियमों को तोड़कर उस मायावी बैटरी को प्राप्त कर सकते हैं।

बैटरी वैज्ञानिक और इंजीनियर मुख्य समस्या को "क्षमता फीका" कहते हैं। नियमित लोग इसके बारे में सवालों से आश्चर्यचकित हो जाते हैं जैसे "मेरे पास कोई शुल्क क्यों नहीं है?" और "मैंने अभी-अभी इस चीज़ को रिचार्ज किया है और यह पहले से ही समाप्त हो गया है" जैसी शिकायतें।

इसे भी देखें: यह नई बैटरी स्पेस एक्सप्लोरेशन का भविष्य बना सकती है

यह ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का एक परिणाम है, जिसमें कहा गया है कि जब भी कुछ वास्तविक प्रक्रिया होती है, तो यह एक निश्चित मात्रा में व्यर्थ ऊर्जा का निर्माण करती है, जिसे कभी भी पुनर्प्राप्त नहीं किया जा सकता है। जब भी किसी बैटरी को चार्ज या डिस्चार्ज किया जाता है, तो थोड़ी-बहुत ऊर्जा बर्बाद होती है - बैटरी में थोड़ी-बहुत व्यर्थ क्षमता, जिसे पुनर्प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

यह कैसे काम करता है, यह कल्पना करने के लिए, बैटरी के उपयोग के बारे में सोचें जैसे दो कप के बीच पानी स्थानांतरित करना। बैटरी का उपयोग करना एक कप से दूसरे कप में पानी को खाली करने जैसा है, और बैटरी को चार्ज करने से पहले कप में पानी डालना शामिल है। यहां तक ​​कि अगर आप इसे एक या दो बार एक बूंद भी गिराए बिना करते हैं, तो हमेशा प्रत्येक कप में बस थोड़ा सा थोड़ा सा बचा होता है जिसे आप बाहर नहीं डाल सकते हैं।

अब दो या तीन साल (सेल फोन की बैटरी के लिए) या 10 से 20 साल (इलेक्ट्रिक कार के लिए) पर सैकड़ों या उससे भी अधिक बार आगे और पीछे डालने की कल्पना करें। समय के साथ, सभी हजारों छोटी और बड़ी चीजें जो गलत हो जाती हैं, उनमें से थोड़ा सा पानी गायब हो जाता है। यहां तक ​​कि बमुश्किल दिखाई देने वाली बूंद - एक मिली लीटर का दसवां हिस्सा - अगर यह 10,000 बार होता है, तो एक पूरे लीटर तक जुड़ जाता है। इसमें किसी भी तरह से एक कप के विफल होने की संभावना भी शामिल है जो कि अधिक पानी खो देता है - जैसे कि रिसाव को गर्म करना या गर्म करना और वाष्पीकरण।

जिस तरह एक कप से दूसरे कप में पानी डालते समय पानी अनिवार्य रूप से गायब हो जाता है, बैटरी को वास्तव में स्टोर करने की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और इसमें संग्रहीत होने से कम ऊर्जा निकलती है। संग्रहीत ऊर्जा का अनुपात समय के साथ बढ़ता है।

वास्तव में, जितना अधिक आप एक बैटरी का उपयोग करते हैं, उतनी ही ऊर्जा बर्बाद हो जाती है, और जितनी जल्दी बैटरी एक बिंदु पर पहुंच जाएगी, जहां यह मृत है और उपयोगी रूप से रिचार्ज नहीं किया जा सकता है। मैं और अन्य लोग ऐसे तरीकों का अध्ययन कर रहे हैं, जिनका निर्वहन करने वाले रिचार्जिंग चक्र बेकार की मात्रा को कम करने के लिए अधिक सुचारू रूप से चलते हैं, लेकिन ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम हमेशा यह सुनिश्चित करेगा कि इससे पूरी तरह से छुटकारा पाने का कोई रास्ता नहीं है।

यह लेख मूल रूप से स्टीव डब्ल्यू मार्टिन द्वारा द कन्वर्सेशन पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।