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ठीक है सर्फ़र्स, अपनी खुद की लहर को शक्ति देने में कितना खर्च आएगा? -TGN

यह अभिव्यक्ति अच्छी नहीं लगती, लेकिन कम से कम अब ऊर्जा गणना उन चीज़ों के संदर्भ में है जिन्हें हम वास्तव में जानते हैं या अनुमान लगा सकते हैं। हमें बस अपने अनुमानों को शाही इकाइयों से मीट्रिक में बदलना है और हम पूरी तरह तैयार हैं। 20 मील प्रति घंटे की गति से यात्रा करने वाली तरंग का उपयोग करते हुए, इन अनुमानों के साथ मुझे 16 मिलियन जूल की तरंग ऊर्जा प्राप्त होती है।

क्या यह बहुत अधिक ऊर्जा है? तुलना के लिए यहां कुछ त्वरित संख्याएं दी गई हैं। मान लीजिए कि आप फर्श से एक पाठ्यपुस्तक उठाते हैं और उसे मेज पर रखते हैं। इसमें लगभग 10 जूल लगते हैं। आपके स्मार्टफोन की बैटरी लगभग 10,000 जूल स्टोर करती है। गैसोलीन का एक पूरा टैंक, या 12 गैलन, लगभग 1.5 है अरब जूल.

ठीक है, अब जब हम जानते हैं कि एक लहर बनाने में कितनी ऊर्जा लगती है, तो हमारे पास इस चीज़ को बनाने के लिए कुछ विकल्प हैं। मान लीजिए कि आप हाइड्रोफॉइल को खींचने के लिए एक इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करते हैं। यदि मोटर 85 प्रतिशत कुशल है, तो तरंग में 16 मिलियन जूल प्राप्त करने के लिए आपको वास्तव में इसमें 19 मिलियन जूल डालने की आवश्यकता होगी।

अमेरिका में बिजली की औसत कीमत है 23 सेंट प्रति किलोवाट-घंटा. शक्ति इस बात का माप है कि आप कितनी तेजी से ऊर्जा का उपयोग करते हैं, और हम इसकी गणना इस प्रकार कर सकते हैं पी = /ΔTकहाँ टी यह समय है। यदि ऊर्जा जूल में है और समय सेकंड में है, तो शक्ति वाट में होगी। तो 1 किलोवाट-घंटा वह ऊर्जा है जो आपको 1 घंटे (3,600 सेकंड) के लिए 1,000 वॉट चलाने या 3.6 मिलियन जूल प्राप्त होगी। इतनी ऊर्जा आपको केवल 23 सेंट में मिलती है। यदि आप 19 मिलियन जूल चाहते हैं, तो इसकी कीमत आपको $1.23 होगी।

गैसोलीन से चलने वाले हाइड्रोफॉइल के बारे में क्या? अमेरिका में, आप आम तौर पर गैलन के हिसाब से गैसोलीन खरीदते हैं; दुनिया के अन्य हिस्सों में, यह लीटर के हिसाब से बेचा जाता है। गैसोलीन भंडार के बारे में 34 मिलियन जूल प्रति लीटर (या 128 मिलियन जूल प्रति गैलन)।

हालाँकि, गैसोलीन इंजन की दक्षता इलेक्ट्रिक मोटर की तुलना में बहुत कम होती है। ज़्यादा से ज़्यादा, यह 40 प्रतिशत कुशल होगा। इसका मतलब है कि हमें 40.9 मिलियन जूल या 1.2 लीटर (0.32 गैलन) गैसोलीन का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। मान लें कि आप प्रति गैलन $3 का भुगतान करते हैं (जो कि इससे थोड़ा कम है जुलाई 2023 में अमेरिकी औसत), जिसकी कीमत लगभग 1 डॉलर होगी, या विद्युत-जनित तरंग के समान कीमत होगी।

अब, मान लीजिए आप हैं वास्तव में ग्रिड से बाहर और मानव शक्ति के साथ तरंगें बनाना चाहता था। जाहिर है आप अकेले हाइड्रोफॉइल नहीं खींच सकते। लेकिन शायद आप पुली का उपयोग करके कुछ बड़े द्रव्यमान को उठाने के लिए बाइक को पैडल मार सकते हैं, और जब द्रव्यमान में पर्याप्त ऊर्जा हो, तो आप इसे गिरने देंगे और हाइड्रोफॉइल को खींच लेंगे। मान लीजिए कि यह पूरी प्रणाली 50 प्रतिशत कुशल है, इसलिए आपको 32 मिलियन जूल संग्रहित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा का उत्पादन करने की आवश्यकता होगी।

मान लीजिए कि आप 100 वाट बिजली का उत्पादन कर सकते हैं। अपनी तरंग के लिए इतनी ऊर्जा संग्रहित करने में आपको कितना समय लगेगा? आइए इसकी गणना करें:

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