Enerji Tanımı: Enerji doğrudan ölçülemeyen bir degerdir. Fiziksel bir sistemin mevcut durumunu değiştirmek için yapılması gereken iş gücüne denir. Enerji anlam olarak ise dönüstürülebilen bir degerdir. Albert Einstein enerjinin kütle ile orantılı oldugunu asagıda ki formülde tanımlamıştır.
E=m x c²
E: enerji (kgm²/s²=Nm=J),
m: kütle (kg)
c: hız (m/s)
Ayrıca enerjiyi fiziksel bir sistemin ne kadar is veya ne kadar ısı transferi yapabilecegini belirleyen bir durum fonksiyonu olarak da tanımlayabiliriz. Tüm dünya’da kabul edilen enerji birimi ise Joule (J)‘dür.
Enerji kısaca is yapabilme yetenegine denir. Enerjiyi temel olarak 2 çesitte tanımlayabiliriz. Bunlar potansiyel enerji ve kinetik enerji çesitleridir. Ayrıca, enerjinin çesitleri de sunlardır;
-
Isı enerjisi,
-
Kimyasal enerji,
-
Nükleer enerji,
-
Elektrik enerjisi,
-
Isın enerjisi,
-
Isık enerjisi,
-
Hareket (mekanik) enerjisi,
-
Ses enerjisi,
-
Elastik enerjisi,
-
Yer çekimi enerjisi.
Enerji Çeşitleri Nelerdir?
Enerjinin temel olarak 2 çesidi vardır. Kinetik ve potansiyel enerjidir.
1. Kinetik Enerji Nedir?
Kısaca kinetik enerji hareket enerjisi demektir. ger bir nesne hareket halindeyse kinetik enerjiye sahip oldugu söylenebilir. Bir nesne ne kadar hızlı hareket ediyorsa, o kadar fazla kinetik enerjisi var demektir.
Kinetik Enerji Nasıl Hesaplanır?
Bir cismin kinetik enerjisi 2 faktöre göre hesaplanır.
-
Hız: Cismin veya nesnenin belli bir yöne hareket ettigi hız.
-
Kütle: Cismin veya nesnenin agırlıgı.
Kinetik Enerji Örnekleri
-
Rollercoaster (hız trenine) binmek,
-
Spor yapmak (futbol oynamak, tenis oynamak,v.b…)
-
Akvaryumdaki balıgın, akvaryumun dısına atlaması,
-
Bisiklet sürmek,
-
Selalenin asagıya dogru akması,
-
Havuza veya göle atlamak.
2. Potansiyel Enerji Nedir?
Potansiyel enerji bir cismin veya nesnenin pozisyonu, düzeni veya durumu nedeniyle cisimde depolanan enerjiye denir. Kısaca, bir cisimde depolanan enerjiye potansiyel enerji denir. Depolanan enerji ise cismin konumuna, durumuna veya pozisyonuna baglıdır. Cismin durumu, pozisyonu veya konumu degistigi zaman depolanan enerji açıga çıkacaktır.
Potansiyel enerjiye en iyi örnegi bir yay ile verebiliriz. Elinizle yayı sıkıstırdıgınız zaman kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüsecektir. Siz yayı bıraktıktan sonra, yayda depolanan potansiyel enerji açıga çıkacaktır ve kinetik enerjiye dönüsecektir.
Potansiyel Enerji Örnekleri
-
Uçurumun kenarında duran kaya potansiyel enerjiye sahiptir. Eger kaya uçurumdan asagıya yuvarlanırsa, potansiyel enerjiden kinetik enerjiye dönüsecektir.
-
Gerilmis sapanın potansiyel enerjisi vardır.
-
Dinamit kimyasal potansiyel enerjiye sahiptir. Eger dinamit ateslenirse depolanan enerji açıga çıkacaktır.
-
Yedigimiz besinler potansiyel enerjiye sahiptir. Vücudumuz bu enerjiyi kullanacagı zaman açıga çıkartır.
“Vincent Van Gogh”
Önce ısıkla ve neseyle dolman lazım öyle dolacaksın ki tasacaksın. Bu tasan enerji asktır. O zaman ask dünyadaki en mükemmel seydir.
Diğer Enerji Çeşitleri Nelerdir?
1. Isı Enerjisi
Isıtılmıs maddenin sıcaklıgından dolayı olusan enerji türüne ısı enerjisi denir. Isı enerjisi, maddenin sıcaklıgının artısından dolayı moleküllerin ve atomların daha hızlı hareket etmesini saglayan enerjidir. Isı enerjisinin bir diger ismine de termal enerji denilmektedir.
Isı Enerjisi Örnekleri
-
Günesin sıcaklıgı,
-
Bir bardak sıcak çikolata,
-
Fırında yemek pisirme,
-
Elektrikli ısıtıcının ısısı.
2. Kimyasal Enerji
Kimyasal enerji, atomlar ve moleküllerin kimyasal baglarında depolanan enerjiye denir. Bu enerji türü, kimyasal reaksiyon gerçeklestigi zaman açıga çıkar. Kimyasal reaksiyona ugrayan maddeler genellikle bu reaksiyon sonucunda yeni bir maddeye dönüssür.
Kimyasal enerji depolandıgı için bir çesit potansiyel enerjidir. Kimyasal reaksiyon ile depolanan kimyasal enerji açıga çıkar. Ayrıca, kimyasal reaksiyon sonucunda yan ürün olarak ısı enerjisi açıga çıkar. Bu duruma eksotermik reaksiyon denir.
Kimyasal Enerji Örnekleri
Besinlerde Kimyasal Enerji: Yediğimiz besinler kimyasal enerji içerir. Vücudumuza aldıgımız besinler, ihtiyaçlarımız dogrultusunda hareket ve ısı enerjisine dönüsür.
Odunda Kimyasal Enerji: Kuru odun kimyasal enerji içerir. Odunu yaktıgımız zaman kimyasal enerji ısı ve ısık enerjisine dönüsür.
Diger kimyasal enerji örnekleri sunlardır;
-
Biyokütle enerjisi,
-
Petrol,
-
Dogalgaz,
-
Kömür,
-
Piller ve bataryalar,
-
Otomobillerde ki hava yastıkları.
3. Nükleer Enerji
Nükleer Enerji atomun çekirdeginden gelen enerji türüdür. Enerji, nükleer füzyon veya fizyon ile serbest bırakılır ve enerji açıga çıkar. Nükleer santrallerde uranyum elementinin fisyonu sonucu elektrik üretilir.
Nükleer Santrallerde Enerjinin Üretimi Kısaca;
-
Uranyum atomunun çekirdegi nötron ile bombardımana tutularak 2 ayrı atoma bölünür,
-
Bu sırada ısı ve ısık enerjisi açıga çıkar,
-
Fisyon sonucu daha çok nötron açıga çıkar,
-
Açıga çıkan bu nötronlar diger uranyum atomlarını bombardımana tutar ve süreç kendisini tekrarlar. Bu sürece de zincirleme reaksiyon adı verilir.
4. Elektrik Enerjisi
Elektrik enerjisi, hareket eden elektrik yüklerinden kaynaklanan kinetik enerji türüdür. Enerjinin miktarı ise elektrik yüklerinin hızına baglıdır. Elektrik yükleri ne kadar hızlı hareket ediyorsa, taşıdıkları elektrik enerjisi de o kadar fazladır.
Elektrik enerjisinin tanımını en iyi su örnek ile verebiliriz;
Elinizde 1 top oldugunu hayal edin. Siz bu topu yeterli hızla pencereye atamazsanız camı kıracak enerjiyi elde edemezsiniz. Ancak, topu daha hızlı atarsanız, o zaman camı kıracak enerjiyi elde edebilirsiniz.
Elektrik Enerjisi Örnekleri
-
Araba akülerindeki kimyasal madde elektrik enerjisine sahiptir.
-
Yıldırım elektrik enerjisine verilebilecek güzel bir örnektir.
-
Elektrikli yılan balıgı, savunma ve avlanma için elektrik enerjisi üretir.
5. Isın Enerjisi
Isın enerjisi bir tür elektromanyetik enerji türüdür. Isın enerjisi genellikle gözle görünmez. X-ray cihazları ısın enerjisi üretir.
Işın Enerjisi Örnekleri
-
Günes ışığı,
-
Güneş pilleri,
-
X-ray cihazları,
-
Radio dalgaları,
6. Isık Enerjisi
Insanın gözüyle görebildigi tek enerji türü ısık enerjisidir. Isık enerjisi bir kinetik enerji çesididir. Isık enerjisi foton dedigimiz minik parçalardan olusur. Bir cisim ısıtıldıgından foton atomları harekete geçmeye baslar ve ısık üretir.
Işık Enerjisi Örnekleri
-
Gökyüzündeki yıldızlar,
-
Ampuller,
-
Lazerler,
7. Mekanik Enerji
Mekanik enerji diger ismi ise hareket enerjisi olarak bilinir. Hareket enerjisi, bir nesnenin is yapabilmesi için kullandıgı potansiyel ve kinetik enerjinin toplamına denir. Bu yüzden hareket enerjisine yani mekanik enerjiye kinetik enerjidir demek dogru degildir.
Mekanik enerji nedir? Kısaca
Hareket yani mekanik enerjiyi anlamak için net bir örnek verebiliriz.
Elinizde bir çekiç oldugunu ve bir çiviyi yerdeki bir oduna çakmayı düsünün;
-
Çekiç tek basına kinetik enerjiye sahip degildir. Ama, çekicin agırlıgından dolayı bir miktar potansiyel enerjiye sahip oldugu söylenebilir.
-
Çiviyi oduna çakmak için çekici yukarı kaldırmanız gerekmektedir. Çekicin yerden yüksekligini arttırdıgınız için potansiyel enerjisini de arttırmıs olacaksınız.
-
Daha sonra, çiviyi oduna çakmak için elinizdeki çekici hızla çiviye vurmanız gerekecektir. Çekicin çiviye dogru hareket ettigi enerji ile kinetik enerji elde etmis olacaksınız.
-
Iste burada ki olay da hem potansiyel enerji hemde kinetik enerji vardır. Bu olaya da hareket yani mekanik enerji denilir.
Mekanik Enerji Örnekleri
-
Rüzgar Enerjisi,
-
Akan nehir,
-
Hareket eden bir araba,
-
Kosan birisi,
-
Paten ile kayan birisi,
-
Yüzen bir balık.
8. Ses Enerjisi
Ses enerjisi, bir maddenin enerjisinin dalga halinde hareket etmesi sonucu açıga çıkan enerjiye denir. Ses enerjisi, bir maddeye kuvvet uygulandıgı zaman, o maddenin titremesi sonucu olusur. Ses enerjisi dalgalar halinde hareket eder.
Ses Enerjisi Örnekleri
-
Konusmak veya sarkı söylemek,
-
Alkıslamak,
-
Ayaklarınızla çamura atlamak,
-
Müzik aleti çalmak,
-
Davula vurmak,
-
Parmaklarınızı şıklatmak.
9. Elastik Enerjisi
Elastik enerjisi, cisimlere geçici gerginlik verildiginde depolanan enerji türüdür. Bu yüzden elastik enerjisi aslında bir potansiyel enerjinin türüdür.
Elastik Enerjisi Örnekleri
-
Sarmal yaylar,
-
Sapan,
-
Ok atmak için kullanılan yay,
-
Kısaca, egilip bükülebilen ve daha sonra da eski haline tekrar gelebilen tüm cisimler elastik enerjisine sahiptir.
10. Yer Çekimi Enerjisi
Yer çekimi enerjisi, bir cismin yüksek bir konumdan daha düşük bir konumla arasında depoladıgı potansiyel enerji türüne denir. Yer çekimi enerjisi, iki cismi bir birine çeken kuvvettir. Yer çekimi, yer yüzündeki canlıları ayakta tutan seydir. Ayrıca, yere cisimlerin yere düsmesini saglayan kuvvettir.
Yer Çekimi Enerjisi Örnekleri
Yer çekimi enerjisi için en net örnegi bir sarkaç ile verebiliriz;
-
Sarkaçlar yer çekimsel potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye çeviren basit makinelerdir.
-
Sarkacın ucundaki top, salınım hareketinin en yüksek noktasına geldigi zaman kinetik enerjisi yoktur. Ama yer çekimi potansiyel enerjisi maksimum seviyededir.
-
Sarkaç tekrar asagı yönlü harekete basladıgında yer çekimi potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüsür ve sarkaç hızlanmaya baslar.
-
Salınım hareketi tam asagı noktadayken, sarkacın kinetik enerjisi en yüksek seviyededir. Ve yer çekimi enerjisi de minimum düzeydedir.
-
Sarkaç yukarı yönlü harekete basladıgında ise kinetik enerjisi yer çekimi potansiyel enerjisine dönüsür.
-
Salınım hareketenin en tepe noktasında ise kinetik enerji tekrar yok olur ve yer çekimi enerjisi maksimum seviyeye ulasır.
-
Salınım bu sekilde devam eder.
Yer Çekimi Enerjisine Verilebilecek Diğer Örnekler;
-
Barajdaki su,
-
Uçurumun kenarında ki kaya,
-
Rampanın üstünde ki kaykay.