68विद्युत शक्ति और ऊर्जा

हल — अभ्यास 68.1.

शक्ति ऊर्जा बदलने की रफ़्तार है — यानी जूल प्रति सेकंड, वाट में: नल का बहाव, बाल्टी नहीं। $P = U \times I$ और $E = P \times t$.

हल — अभ्यास 68.2.

लैंप: $230 \times 0.022 \approx 5\,\mathrm{W}$. स्टार्टर: $12 \times 100 = 1200\,\mathrm{W}$.

हल — अभ्यास 68.3.

केतली: $2300 \div 230 = 10\,\mathrm{A}$; माइक्रोवेव: $700 \div 230 \approx 3\,\mathrm{A}$.

हल — अभ्यास 68.4.

क्योंकि गरमाहट ऊर्जा का सबसे महँगा रूप है: पानी का या किसी कमरे का ताप चढ़ाना जूलों को उस रफ़्तार से हड़पता है जिसके आस-पास लैंप और इलेक्ट्रॉनिकी कभी नहीं पहुँचते — इसलिए हर हीटर की पट्टी किलोवाटों में पढ़ी जाती है।

हल — अभ्यास 68.5.

$1\,\mathrm{kWh} = 1000 \, \text{W} \times 3600 \, \text{s} = 3.6 \times 10^{6}\,\mathrm{J}$. जूलों में गिना महीना दस अंकों तक चला जाता है; इसलिए मीटर बनाने वालों ने ऐसा मात्रक चुना जो घरों के महीनों को आरामदेह सैकड़ों में रखता है।

हल — अभ्यास 68.6.

हीटर: $2 \times 0.5 = 1\,\mathrm{kWh}$. टेलीविज़न: $0.1 \times 5 = 0.5\,\mathrm{kWh}$. आधे घंटे का हीटर पूरी टेलीविज़न वाली शाम से दोगुना ख़र्च कर जाता है।

हल — अभ्यास 68.7.

$E = 0.05 \times 4 \times 30 = 6\,\mathrm{kWh}$; लागत $6 \times 0.25 = 1.5$ मुद्रा-मात्रक — एक मिठाई के दाम में पूरे महीने का गृहकार्य।

हल — अभ्यास 68.8.

घर में घुसता हर किलोवाट-घंटा। और बिल इस महीने के पाठ में से पिछले महीने का पाठ घटाकर उस अंतर को दर से गुणा कर देता है।

हल — अभ्यास 68.9.

पुरखे: $0.6 \times 4 \times 30 = 72\,\mathrm{kWh}$. आधुनिक: $0.05 \times 4 \times 30 = 6\,\mathrm{kWh}$. बचत: $66\,\mathrm{kWh}$ — यानी हर महीने $16.5$ मुद्रा-मात्रक, और वह भी सीढ़ी पर बिताई एक दोपहर से।

हल — अभ्यास 68.10.

ड्रायर: $2000 \div 230 \approx 8.7\,\mathrm{A}$. केतली की $10\,\mathrm{A}$ के साथ: $18.7$ — $16\,\mathrm{A}$ वाली शाखा की सीमा के पार: विच्छेदक (और ठीक ही) इस प्रयोग को ख़त्म कर देगा।

हल — अभ्यास 68.11.

केतली: $60 \div 2.3 \approx 26$ घंटे। लैंप: $60 \div 0.005 = 12000$ घंटे — यानी एक साल चार महीने। फिर भी वही भंडार कार को सिर्फ़ कुछ सौ किलोमीटर चलाता है: एक टन मशीन को हिलाना ऊर्जा को उस पैमाने पर हड़पता है जिसके बग़ल घर का उजाला गोल कर दी जाने वाली ग़लती भर है।

हल — अभ्यास 68.12.

भविष्यवाणी: $t = E/P = 5.0 \times 10^{5} \div 2300 \approx 217\,\mathrm{s}$ — क़रीब साढ़े तीन मिनट। असली केतली इससे ज़्यादा देर चलती है: उसके कुछ जूल पानी के पास से रिसकर निकल जाते हैं — ख़ुद केतली का बदन गरम करते हुए, हवा गरम करते हुए, और जल्दी उठती भाप बनकर भागते हुए। ऊर्जा कभी नष्ट नहीं होती, पर वह पूरी की पूरी वहीं पहुँच भी नहीं जाती जहाँ इरादा था: यानी शृंखला का वही रिसाव, जिसका समय आख़िरकार तुमने अपनी ही रसोई में नाप लिया।