جلدی کریں، براہِ کرم بتائیں کہ ایک ہی قطر والی نلی میں، مختلف دباؤ کی صورت میں رفتار میں کیا تبدیلی آتی ہے؟
Thread Content
فارمولے F=ma کے ذریعہ، P=F/S = kg·m/s² ÷ m² = kg/m·s² ہوتا ہے، جبکہ رفتار v = m/s ہوتی ہے۔ اس طرح دیکھا جائے تو، ان دونوں کے درمیان کوئی لازمی تعلق نہیں ہے۔ لیکن عملی زندگی میں ایسا محسوس ہوتا ہے کہ ایک ہی قطر والی پائپ لائن میں، 10 کلوگرام کے دباؤ کے تحت، بہاؤ کی رفتار 2 کلوگرام کے دباؤ کے مقابلے میں زیادہ ہوتی ہے۔ ؟ ؟ ؟
لگتا ہے کہ آگے اور پیچھے کے درمیان دباؤ کے فرق کی وجہ سے رفتار تیز ہوت اگر آپ 10 کلوگرام کے دباؤ کے باوجود والو کو نہ کھولیں، تو بھی مائع بہہ نہیں سکے گا۔ ； 2 کلوگرام کے دباؤ پر، اگر آپ اسے چھوڑ دیں، یعنی اس میں دباؤ ختم کر دیں، تو بہاؤ کی رفتار بھی کم ہو جاتی ہے۔
آپ کی سمجھ یہ ہے کہ، ایک ہی قطر والی پائپ لائن میں، دباؤ کا فرق جتنا زیادہ ہوگا، بہاؤ کی رفتار بھی اتنی ہی تیز ہوگی؟ میں اب تک ایسا فارمولہ تلاش نہیں کر سکا جو اس نظریے کی حمایت کرے؟
مثالی حالات میں، پائپ لائنوں میں کوئی رکاوٹ نہیں ہوتی؛ اس صورت میں، جب کوئی دباؤ کا فرق نہ ہو، تو پانی اپنی اصل رفتار سے ہی حرکت کرتا رہتا ہے۔ لیکن حقیقی زندگی میں پائپ لائنوں میں رکاوٹیں ہوتی ہیں، اس لیے ہمیں سرکولیشن پمپ جیسے دباؤ پیدا کرنے والے آلات کا استعمال کرنا پڑتا ہے، تاکہ مائعات کے درمیان دباؤ کا فرق پیدا ہو اور رکاوٹوں کو دور کیا جاسکے۔ اگر صرف دباؤ ہی موجود ہو، تو تمام سرکولیشن سسٹمز میں، جب پمپ کام نہ کرے تو پانی حرکت نہیں کرتا۔ اگرچہ نیچے کی جانب دباؤ بہت زیادہ ہوتا ہے، لیکن پائپوں کے درمیان کوئی دباؤ فرق موجود نہیں ہوتا، یا یہ دباؤ کششِ ثقل کا مقابلہ نہیں کر سکتا، اس لیے پانی حرکت نہیں کر پاتا۔ صرف دباؤ کے فرق کی موجودگی میں ہی، پائپ کے اندر مائع بہ سکتا ہے۔ لیکن یہ بھی نہیں کہا جاسکتا کہ دباؤ کا فرق زیادہ ہونے سے رفتار بھی زیادہ ہوگی؛ دراصل رفتار، دباؤ کے نقصان (پائپ کی سطح کی خشکی، موڑوں کی تعداد، مائع کی چپچپاہٹ وغیرہ)، پائپ کا رقبہ، اور اونچائی کے فرق سے بھی متعلق ہے۔ دیگر حالات برقرار رہنے کی صورت میں، دباؤ کا فرق جتنا زیادہ ہوگا، بہاؤ کی رفتار بھی اتنی ہی زیادہ ہوگی، لیکن یہ تناسب برابر نہیں ہوتا۔
DN100 کے پائپوں میں، 1.0 MPa دباؤ والی بھاپ کی رفتار 20 مکعب میٹر/گھنٹہ ہے، جبکہ 0.2 MPa دباؤ والی بھاپ کی رفتار بھی 20 مکعب میٹر/گھنٹہ ہی ہے۔ کیا ان دونوں صورتوں میں بھاپ کی رفتار مختلف ہو سکتی ہے؟ بے شک، رفتار تو ایک جیسی ہی رہتی ہے، لیکن دباؤ مختلف ہوتا ہے؛ اور ماس فلو بھی مختلف ہوتا ہے۔
نیوٹن کے دوسرے قانون کا استعمال کرکے حساب لگانا، اور پھر یونٹس کے ذریعے تعلقات کا تعین کرنا، دراصل اس کی کوئی سائنسی بنیاد ہی نہیں ہے۔ جہاں تک پائپوں کے دونوں سروں پر دباؤ کے فرق کے اثرات کی بات ہے، تو اس کا جائزہ لینے کے لئے برنولی کے مساوات کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔
برنولی کے مساوات کو دیکھ لیں، تو آپ کو سمجھ آ جائے گا۔
دباؤ کی توانائی + رفتار کی توانائی + بلندی کی توانائی = مستقل قیمت۔ جب دباؤ کی توانائی کم ہوتی ہے، تو رفتار کی توانائی لازماً بڑھ جاتی ہے۔
برنولی کا مساوات: فتح:
چاروں طرف دیکھنے کے بعد بھی، مجھے کچھ سمجھ نہیں آیا اگر اسے عام زبان میں بدلا جائے تو اسے سمجھنا زیادہ آسان ہوگا۔