ENERJİ

Alm. Energie (f), Fr. Energie (f), İng. Energy. İş yapabilme kâbiliyeti. Enerji kelimesi “kudret” yerine kullanılmaktadır. Bir sistemin enerjisi, o sistemin yapabileceği âzamî iştir. İş, fizikte bir cisme, bir kuvvetin tesiri ile yol aldırma, yerini değiştirme şeklinde târif edilir. İş (W), kuvvet (...

Bu başlıkla ilgili :
Alm. Energie (f), Fr. Energie (f), İng. Energy. İş yapabilme kâbiliyeti. Enerji kelimesi “kudret” yerine kullanılmaktadır. Bir sistemin enerjisi, o sistemin yapabileceği âzamî iştir. İş, fizikte bir cisme, bir kuvvetin tesiri ile yol aldırma, yerini değiştirme şeklinde târif edilir. İş (W), kuvvet (F) ve kuvvet etkisiyle cismin aldığı yol (x) ile gösterilirse, W= F.x olur. Kuvvet tatbik edilen cisimlerin hızları değişir. Bütün hareketli cisimler, hıza sâhip oldukları için, aynı zamanda yukarıdaki iş târifinden gidilerek enerjiye sâhip oldukları da çıkarılabilir. Yâni, hıza sâhip olan cisimler zinde bir kuvvetin sâhibidirler. Bu kuvvetle iş yapabilirler. Hızla çarpışan iki şişenin birbirini kırması, sâhip oldukları enerji sebebiyledir. Hareketli cisimlerin sahib oldukları bu enerjiye “kinetik enerji” denir. Kinetik enerji, o cismin kütlesi ile hızının karesinin çarpımının yarısına eşit olur (E= 1/2 mv2). Sürtünmesiz bir ortamda duran bir cisim bir (F) kuvvetinin etkisiyle harekete geçer ve bir (x) yolu sonunda (v) hızını kazanırsa, kuvvetin yaptığ iş, cismin kazandığı kinetik enerjiye eşit olur (F.x= 1/2 mv2). Eğer kuvvet, hareketli cisme tesir etti ise, o zaman o cisim üzerine yapılan iş, o cismin kinetik enerjisindeki değişmeye eşittir.
Potansiyel enerji: Cisimlerin durumları sebebiyle iş yapabilecek hâlde olmalarıdır. Yer çekimi potansiyel enerjisi, yerin çekim kuvveti etkisindeki cisimlerin, yerden belli bir yükseklikte bulunmaları ile sâhip oldukları enerjidir. Yapabilecekleri iş, kütlelerin, yerçekimi ivmesi ve bulundukları yüksekliğin çarpımıyla verilir. Potansiyel enerji= m.g.h ifâdesinde, g yerçekimi ivmesini gösterir ve değeri sâbittir. Esnek cisimler kuvvet tatbiki ile sıkışma ve uzama yapabildikleri için, potansiyel enerjiye sâhip olabilirler. Yâni, bir kuvvet sebebi ile üzerlerine yapılan işi, potansiyel enerji olarak depo edebilirler. Bir yayın biriktirdiği potansiyel enerji, esnekliğini gösteren sâbit bir sayı ile uzama ve sıkışma miktarının karesinin çarpımının yarısı ile verilir. E= 1/2 k.x2 formülünde k sâbitine, yay sâbiti denir ve yayın sertlik derecesini gösterir.
Kinetik enerjiye ve potansiyel enerjiye mekanik enerji denir. Mekanik enerji korunumludur. Aralarında değişme olabilir. Yüksekteki bir taş düşerken, potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Hareketli bir cisim bir yayı sıkıştırırken, kinetik enerji, yayın biriktirdiği patansiyel enerji hâline geçer. Düşen bir su kütlesinin potansiyel enerjisi, kinetik enerji hâline dönüşür. Bu kinetik enerji bir türbini döndürebilir. Bu türbinin dönme mili, bir su kabı içindeki karıştırıcıyı da döndürürse, kap içindeki suyun, sıcaklık derecesinin yükseldiği görülür. Suyun kazandığı ısı, türbini döndüren suyun kinetik enerjisidir. O halde ısı da bir enerjidir. Isınan cisimler iş yapabilirler. Gaz dolu bir kabın altı ısıtıldığında kabın kapağının yükseldiği görülür. Böylece ısı enerjisi potansiyel enerjiye dönüşmüştür. T sıcaklığındaki bir cismin sâhib olduğu enerji, 1/2 K.T2 formülü ile verilir. K Boltzmann sâbitidir.
İzâfiyet teorisinde, her maddenin bir enerjiye karşılık geldiği gösterilmiştir. Bir cismin kütlesinin, ışık hızının karesi ile çarpımı o maddenin enerji karşılığını verir (E= M.C2).
Modern fizik, enerji naklinin (transferinin) çok küçük miktarlar (enerji paketleri) hâlinde olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bu küçük miktarlara (enerji paketlerine) kuvant denir. Bu hâle de enerjinin kuvantumlu oluşu denir.
En geniş mânâda enerjinin korunumlu olması, isim değiştirse de enerji miktârının değişmemesi demektir. Meselâ kütle yok olmakta, fakat kütlenin karşılık geldiği enerji, ısı enerjisine dönmektedir.
Enerji kânunları: Güneşin yaydığı elektromagnetik dalgalar enerji taşırlar. Bu sebepten güneş önemli bir enerji kaynağıdır. Güneş enerjisinin sanâyideki yayılma miktarı 4x1033 ergdir. Güneşte, elektronlarını yüksek sıcaklık sebebi ile kaybetmiş olan hidrojen atomları birbirleri ile nükleer reaksiyonlara girerek, Helyum çekirdeği hâline gelmekte ve reaksiyondaki kütle kaybı enerji şeklinde açığa çıkmaktadır. Bu enerji radyasyon yoluyla güneş etrafına yayılmaktadır.
Jeolojik devirler boyunca toprak altında kalan canlı organizmalar, bugün çıkarılıp ısıya çevrilerek enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bitki artıkları “mâden kömürü” tabakalarını ve “linyit” yataklarını meydana getirmiştir. Diğer canlı organizmalar da petrol ve tabiî gaz hâline gelmişlerdir.
Belli bir yükseklikteki su, yüksekliği nisbetinde bir potansiyel enerjiye sâhiptir. Bu potansiyel enerjiye “hidrolik enerji kaynağı” denir. Bu kaynaktan elektrik enerjisi elde edilir.
Nükleer enerji:Atomun kütle kaybına karşılık gelen enerjidir. Nükleer reaksiyonlarda, kütle kaybı enerji şeklinde açığa çıkar. (Bkz. Nükleer Enerji)
Rüzgâr enerjisi: Yâni basınç farkları sebebiyle hava moleküllerinin kazandıkları kinetik enerji ve (gel-git) denilen suların yükselmesi ve alçalması da enerji kaynağı olarak kabul edilmektedir. Aynı zamanda dalgalar ve denizlerin dip ve yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı da bir enerji kaynağıdır.
Jeotermal enerji ise, yer kabuğundaki kızgın mağma tabakasındaki ısı enerjisidir. Bu tabakaya temas eden su, yüksek basınçlı buhar hâlinde yeryüzüne çıkar veya çıkarılır.
Enerji naklinde elektrik enerjisi kullanılır. Bu alternatörün rotorunun dönme eksenine bağlı türbin (su veya buhar türbini), başka bir enerjiyle (barajlarda yüksekten düşen su ile veya termik ve nükleer santrallarda buhar kazanlarındaki buhar basıncı ile) döndürülürse, elektrik enerjisi elde edilir. Elektrik enerjisi aynı zamanda güneş pillerinden de elde edilmektedir.

2. Alternatif : enerji

Bir sistemin iş yapabilme yeteneği. Başka bir deyimle, bir insan, bir hayvan, bir taş parçası, herhangi bir şey, hareket edebiliyor ya da başka bir cismi hareket ettirebiliyorsa onda enerji var demektir.


Enerji, hareket enerjisi (kinetik enerji) ve durum enerjisi (potansiyel enerji): olmak üzere başlıca iki bölüme ayrılır.


Hareket enerjisi hareket eden bir cismin verdiği enerjidir. Hareket halin de olan bir cisim, iş görebilme yetkin ligini kazanmıştır. Hareket enerjisi, cismin hızına ve kütlesine bağlıdır.Hızı (V) ağırlığı (P) olan bir cismin hareket enerjisi,


1/2. P/9,8. V2 formülü ile hesaplanır. Burada P kilogram Vmisn olarak ele alındığında, enerji, kilogrammetre cinsinden çıkar.


Durum enerjisi, bir cismin içinde bulunduğu durum ya da uğradığı şekil değişikliği dolayısıyla kazandığı enerjidir. Potansiyel enerji, iş cinsinden bir büyüklüktür, aynı iş birimleriyle ifade edilir. Cismin ağırlığı (PP) düştüğü ya da çıkardığı yükseklik (h) olduğuna göre,


Potansiyel enerji = p.h dır. Çoğu hallerde, bu iki enerji, aynı zamanda, aynı cisimlerde bulunabilir. Durum enerjisi ve hareket enerjisine bir olarak mekanik enerji adı verilir.


Enerjinin sakımı prensibine göre, evrendeki enerji miktarı daima sabittir, sadece enerjinin şekli değişir. Elektrik enerjisi, ampullerde ışık, elektrik fırınlarında ısı enerjisi haline çevrilir. Fakat bu çevrilmelerde, enerji miktarı daima sabit kalır. Yani, (bir şekildeki enerjinin değeri, diğer şekildeki enerjinin değerinin aynıdır.


Ancak, Einsteine göre madde, yoğunlaşmış bir enerjidir. Enerji maddeye, madde de enerjiye dönebilir. (M), Kütle, (E) Enerji, (C) Işık hızı olduğuna göre,


M = M/C2


E = M/C2


dir. Bu hipoteze göre, tek başına maddenin sakımı kanunundan bahsetmek doğru değildir. Evrende, maddenin ve enerjinin birlikte sakımından bahsedilebilir. Yani, evrendeki enerji ve madde miktarı toplamı sabittir. Fakat, gerektiğinde madde enerjiye, enerji maddeye dönüşebilir.

3. Alternatif : Enerji

thumb, enerji aktarımının oldukça görülebilir bir biçimidir.]] Enerji, bir cisim ya da sistemin iş yapabilme yeteneği, "yaratılan güç" anlamındadır. Doğrudan ölçülemeyen bir değer olup fiziksel bir sistemin durumunu değiştirmek için yapılması gereken iş yoluyla veya enerji türüne göre değişik hesaplamalar yoluyla bulunabilir. Sözcük, Eski Yunan dilindeki ?? = içinde ve ????? = iş kelimelerinden türemiştir, bu açıdan anlam olarak 'işe dönüştürülebilen' bir şey olduğu söylenebilir. Fizikte kullanılmaya başlamadan önce genel anlamda güç kelimesi yerine kullanılmaktaydı. Enerjinin başka bir tanımı ise, iş ailesinden olup bir fiziksel sistemin ne kadar iş yapabileceğini ya da ne kadar ısı değiş tokuşu yapabileceğini belirleyen bir durum fonksiyonudur. Birimi, iş birimi ile aynıdır. (N.m=J) Albert Einstein kütle ile enerjinin eşdeğer olduğunu çok bilinen E=mc² formülü ile göstermiştir. Enerji korunumlu bir büyüklüktür aynı zamanda biçim değiştirebilir. Bunun en sıradan örneği Hidroelektrik Santrallarında elektrik enerjisine dönüştürülen, suyun potansiyel enerjisidir. Bu dönüşüm işlemi pratikte birebir olamaz, kayıplar oluşur. Enerji korunumlu bir büyüklük olmasına rağmen diğer biçime dönüştürülemeyen ve dolayısıyla ısı olarak etrafa yayılan enerji, teknik terimle kayıp olarak nitelendirilir. Enerjinin korunduğunu ilk gösteren James Prescott Joule' dur. Joule, deneyinde m kütleli bir cismi, bir makaraya bağlayarak belirli bir yükseklikten aşağıya bırakmıştır. Makara aynı zamanda termal olarak yalıtılmış bir ısı kutusunun içindeki çarklara bağlıdır. Cisim aşağıya indikçe kutunun içindeki çarklar döner ve içerdeki sıvının sıcaklığını ölçen termometrede {\Delta}T kadar bir artış gözlemlenir. Isı kutusunun özısısına ve makaranın sürtünmesine harcanan enerji bu dönüşümdeki kayıplar olarak varsayılırsa, enerjinin biçim değiştirebildiği ve korunumlu olduğu bu sayede gösterilmiş olur.

Enerji birimleri

Enerji kullanıldığı yerlere göre farklı birimlerde ele alınır.
  • Newton metre (Nm); 1 Nm =kg m2/sn2
  • Joule (J); 1 Nm = 1 J
  • Kalori (cal); 1 J = 0.239 cal, 1 cal=4,18 J, 1 kcal=4184 J
  • Elektronvolt (eV)
  • British Thermal Unit (BTU); 1 BTU=1,055 J, 1 kWh=3412 BTU, 1 BTU=0.0002931 kWh
  • Watt-saat (Wh) 1Watt hours (Wh) = 3,600 J ,
  • Kilo Watt-saat (kWh)1 kWh = 1,000 Wh , 1 kWh = 3,600,000 J
  • erg (Yunanca ergon: iş) 1 erg= 1 g cm2 s-2, 1 erg = 1.0×10-7 J.
  • Foot - pound (ft lb), 1 ft lb = 1.356 Nm
  • litre-atmosfer (l.atm)

    Enerji türleri

    Enerji çeşitli şekillerde bulunabilir. Fakat bu şekillerin tamamı iki ana başlığa indirgenebilir. Bunlar kinetik enerji ve potansiyel enerjidir.
  • Potansiyel enerji: Bir nesnenin konumundan dolayı,diğer nesnelere bağlı olan enerjisidir.Depolanmış enerji Isı sebebi ile oluşan enerji olup, aslında molekül ve atomların kinetik enerjisi olarak da adlandırılır.
  • Yer çekimi Potansiyel Enerjisi: Bir kütle, bulunduğu yerden düşey konumdaki alt bir noktaya göre yüksekte ise, sahip olduğu enerjiye Yer çekimi Potansiyel Enerjisi denir
  • Isı (Termal) Potansiyel Enerji: Kömür, petrol, linyit, doğalgaz gibi yakıtların yakılmasıyla ısı enerjisi ortaya çıkmaktadır. Elde edilen ısı enerjisi ilk önce türbinler yardımıyla mekanik enerjiye, daha sonra da jeneratörler yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülebilmektedir. Evlerimizde, kışın ısınmak, mutfak ve banyoda sıcak su elde etmek, yemek pişirmek için ısı enerjisinden sıkça faydalanmaktayız.
  • Elektrik Potansiyel Enerjisi: Elektrik yüklemesi sebebi ile ortaya çıkan enerjidir.Yüklenmiş partiküllerin hareket enerjisidir.
  • Kimyasal Potansiyel Enerji: Kimyasal tepkime sonucunda ortaya çıkan enerjiye kimyasal enerji adı vermekteyiz. Günlük hayatımızda sıkça kullandığımız pil ve aküler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Pil ve akülerde elektrik enerjisinin depolanması kimyasal yöntemlerle yapılmaktadır. Kimyasal enerji; mekanik, ısı ve ışık enerjisine dönüştürülebilmektedir.
  • Nükleer Potansiyel Enerji: Atom çekirdeklerinin kararsızlığı nedeni ile oluşan enerjidir. Bu durumdaki nesne, elektromanyetik dalga veya ışık yaydığı için yayınım enerjisi olarak da adlandırılır. Atom çekirdekleri tarafından depolanmış enerjidir.
  • Manyetik Potansiyel Enerji:
  • Elastik Potansiyel Enerji:
  • Kinetik enerji: Hareketin sebep olduğu enerjidir.
  • Mekanik Enerji: Faydalı iş yapabilen hareket enerjisidir. Hareket enerjisi (kinetik enerji) bir iş yaptığında mekanik enerji olarak ortaya çıkmaktadır. Elektrik santrallerinde türbine çarpan suyun mekanik enerjiye dönüştüğü gibi pense ile kablo keserken, tornavida ile vida sıkarken vb. durumlarda da mekanik enerji üretilmiş olmaktadır. Elde edilen mekanik enerji ile her hangi bir iş yapılabileceği gibi elektrik enerjisi de üretilebilmektedir...

    Enerjinin korunumu

    Kapalı bir sistemde, potansiyel enerji’nin, kinetik enerjiye veya kinetik enerji’nin, potansiyel enerjiye dönüşümünde, her birindeki artma, diğerindeki azalmaya eşittir. Kapalı bir sistemde enerji korunacağından sabit bir değeri vardır. Dolayısıyla enerjideki değişim sıfırdır. T kinetik enerji, U da potansiyel enerji olmak üzere formüle edilirse: \Delta E = \Delta T + \Delta U = 0\, \Delta T = -\Delta U\, T_2-T_1 = U_1-U_2\, veya diğer bir şekilde ifade edilirse T_1 +U_1 = T_2 + U_2\, enerji korunum yasası olur.

    Dış bağlantılar

  • [http://www.projecim.com/enerji.htm Enerji Tasarrufu]
  • [http://www.birimler.com/enerji_birimleri_converter.php Enerji Birimleri Dönüştürücüsü]
  • [http://science.howstuffworks.com/fpte10.htm Erke, güç ve kuvvet] türkçe
  • [http://www.derindusunce.org/2007/12/12/nukleer-enerji-evet-ama/ Türkiye açısından nükleer enerjinin zararları ve faydaları]

    4. Alternatif : ENERJİ

    Enerji maddesi için oluşturulmuş kısayol.
    enerji bilgisi için webde arama yapın.

    İlgili Olabilecek Başlıklar: