परिवहन घटना की परिभाषा
रसायन विज्ञान शुरू / / October 29, 2023
एम सी बायोमेडिकल इंजीनियरिंग और भौतिकी में
परिवहन घटना शब्द मुख्य रूप से तीन प्रकार की प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है: गति परिवहन, ऊर्जा परिवहन और जन परिवहन। अध्ययन के इन तीन प्रमुख क्षेत्रों में क्रमशः द्रव गतिशीलता, गर्मी हस्तांतरण और विभिन्न रासायनिक प्रजातियों का बड़े पैमाने पर स्थानांतरण शामिल है।
परिवहन परिघटनाओं का अध्ययन विभिन्न वैज्ञानिक क्षेत्रों के विकास के लिए मौलिक है, जिसमें भौतिकी, रसायन विज्ञान, मैकेनिकल इंजीनियरिंग और रासायनिक इंजीनियरिंग सहित कई अन्य क्षेत्र शामिल हैं। यह उल्लेखनीय है कि, मूल रूप से, सभी परिवहन घटनाएं अपने व्यवहार को संरक्षण (पदार्थ और ऊर्जा) के नियमों पर आधारित करती हैं।
गति परिवहन
संवेग परिवहन से तात्पर्य गतिमान सामग्रियों, विशेष रूप से तरल पदार्थों से है। इन प्रक्रियाओं के अध्ययन के लिए द्रव गतिकी जिम्मेदार है, जो उन सिद्धांतों से संबंधित है जिनके तहत प्रक्रिया होती है। विभिन्न परिस्थितियों में तरल पदार्थों की गति जैसे पाइपों के माध्यम से प्रवाह, अशांति, खुले चैनल आदि अन्य। गति हस्तांतरण का अध्ययन वायुगतिकीय और भूमि वाहन डिजाइन जैसे अनुप्रयोगों में उपयोगी है, यहां तक कि मानव शरीर में रक्त प्रवाह जैसी जैविक प्रणालियों में भी।
ऊर्जा परिवहन
दूसरी ओर, ऊष्मा स्थानांतरण एक मौलिक प्रक्रिया है जो बताती है कि ऊष्मा के रूप में ऊर्जा एक स्थान से दूसरे स्थान तक कैसे जाती है। यह तीन मुख्य तंत्रों के तहत होता है, जो चालन, संवहन और विकिरण हैं। चालन एक ठोस में दूसरे के संपर्क में ऊष्मा का स्थानांतरण है, संवहन उसके माध्यम से ऊष्मा का स्थानांतरण है तरल पदार्थ की गति और विकिरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों, जैसे माइक्रोवेव और के माध्यम से गर्मी का स्थानांतरण है अवरक्त.
यह समझना कि गर्मी हस्तांतरण घटना कैसे होती है, डिजाइन जैसे अनुप्रयोगों में आवश्यक है हीट एक्सचेंजर्स, कमरे को गर्म करने या ठंडा करने वाले उपकरण, रसोई के उपकरण, आदि। कई दूसरे।
दूरी बदलना
बड़े पैमाने पर स्थानांतरण उस तंत्र को संदर्भित करता है जिसके द्वारा पदार्थ एक निश्चित प्रणाली के भीतर एक स्थान से दूसरे स्थान तक जाता है, या तो चरण परिवर्तन द्वारा या इसमें शामिल रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा। यहां यौगिकों या अन्य रासायनिक प्रजातियों, जैसे अणु या आयनों का प्रसार, कुछ प्रक्रियाओं में होने वाली प्रतिक्रियाओं का वर्णन, जैसे कि शारीरिक, आदि आता है। बड़े पैमाने पर स्थानांतरण इकाई संचालन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसे अवशोषण, निष्कर्षण, सुखाने और आसवन जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं में लागू किया जाता है।
परिवहन घटना का अध्ययन तीन अलग-अलग स्तरों के आवर्धक कांच के नीचे किया जा सकता है, जो विभिन्न पैमानों का संदर्भ देता है: स्थूल, सूक्ष्म और आणविक। स्थूल स्तर से शुरू करते हुए, जिसमें संतुलन के रूप में जाने जाने वाले समीकरण प्रस्तावित होते हैं, जो बताते हैं कि किसी प्रणाली में गति, ऊर्जा और द्रव्यमान एक निश्चित परिवर्तन के तहत कैसे प्रभावित होते हैं। कहा गया परिवर्तन पदार्थ, ऊर्जा या बाहरी धाराओं के इनपुट के कारण कुछ तत्वों का परिचय या निष्कासन हो सकता है। ये संतुलन सिस्टम के सभी विवरणों की समझ को छोड़कर, प्रारंभिक अवस्था से लेकर उस समय के बिंदु तक के अंतर पर ध्यान केंद्रित करते हैं जहां प्रक्रिया में स्थिति उत्पन्न हुई थी। स्थूल स्तर पर परिवहन घटना का अध्ययन हमें वैश्विक परिप्रेक्ष्य से एक समस्या को समझने में मदद करता है, और इंजीनियरिंग जैसे कुछ अनुप्रयोगों में, यह सब आवश्यक है।
अगला सूक्ष्म स्तर है, जिसके अंतर्गत सिस्टम के भीतर छोटे क्षेत्रों की जांच की जाती है, परिवर्तन का वर्णन करने वाले समीकरण यहां भी लागू होते हैं, लेकिन केवल छोटे क्षेत्र के भीतर अध्ययन। सूक्ष्म स्तर पर अध्ययन का उद्देश्य स्थूल स्तर की तुलना में अधिक विस्तृत जानकारी प्राप्त करना है, जैसे तापमान, दबाव और एकाग्रता प्रोफाइल, जिसे अधिक विस्तृत एक्स-रे प्राप्त करने के लिए अन्य क्षेत्रों में एक्सट्रपलेशन किया जा सकता है अध्ययन। अंत में, आणविक स्तर परिवहन घटना को मौलिक रूप से समझने का प्रयास करता है अर्थात्, बलों और संरचना के संदर्भ में द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा के तंत्र को समझना आणविक. इस प्रकार के अध्ययन सैद्धांतिक भौतिकी, भौतिक रसायन विज्ञान और कभी-कभी इंजीनियरिंग जैसी वैज्ञानिक शाखाओं द्वारा अपनाए जाते हैं।
अनुप्रयोग उदाहरण
परिवहन घटना के अध्ययन के कुछ अनुप्रयोगों में औद्योगिक, जैविक, का समाधान शामिल है। कृषि और मौसम विज्ञान, तो आइए याद रखें कि ये सभी प्रक्रियाएं पदार्थ के संरक्षण के नियमों द्वारा नियंत्रित होती हैं ऊर्जा। अध्ययन के इस क्षेत्र के लिए समर्पित इंजीनियर और वैज्ञानिक इन घटनाओं को मॉडल करने के लिए समीकरणों का उपयोग करते हैं शासित प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने के तरीकों की तलाश के अलावा, विभिन्न परिस्थितियों में इसके व्यवहार की भविष्यवाणी करें उन को। अधिक विशेष रूप से, औद्योगिक प्रक्रियाएँ जैसे आसवन, अनाज और लकड़ी को सुखाना, खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों के उत्पादन के लिए किण्वन प्रक्रियाएँ, जल उपचार, खनन, तेल शोधन, इन सभी को विकसित किया गया था और इन घटनाओं के अनुप्रयोग के लिए धन्यवाद जारी रखा गया है परिवहन।
संदर्भ
बर्ड, आर., स्टीवर्ट, डब्ल्यू. और लाइटफुट, ई. (2002) ट्रांसपोर्ट फेनोमेना। दूसरा संस्करण, जॉन विली एंड संस, न्यूयॉर्क।सी। जे। गीनकोप्लिस, "परिवहन प्रक्रियाएँ और इकाई संचालन," तीसरा संस्करण, प्रेंटिस हॉल, न्यू जर्सी, 1993।