Enerji Nedir? - Delinetciler Forum

Enerji Nedir?

  1. Enerji çevremizdeki birçok olayın gerçekleşmesine neden olmaktadır. Gündüz vakitlerinde pencereden dışarıya baktığımızda, güneşten gelen enerjinin dünyamıza aydınlattığını ve ısıttığını izleyebiliriz. Akşamları cadde lambalarının elektrik enerjisini kullanarak yolları aydınlattığını görebiliriz. Arabalar hareket ettiğinde benzindeki enerjinin hareket enerjisine dönüştürdüğünü görebiliriz. Yediğimiz yiyeceklerde depolanmış enerjiyi çalışmak ve oynamak için harcadığımızı anlayabiliriz.


    Bu kadar iç içe olduğumuz enerjinin tanımını nasıl yapabiliriz? En basit anlamda enerjinin tanımı aşağıdaki şekilde yapılmaktadır.

    Enerji iş yapma yeteneğidir.

    Dünyamızda enerji değişik şekillerde bulunabilmektedir: kimyasal enerji, elektrik enerjisi, ısı (termal enerji), ışık , mekanik enerji ve nükleer enerji....

    Enerjiyi iki farklı sınıfa ayırmamız mümkündür. Bunlar potansiyel enerji (depolanmış enerji) ve


    kinBu iki tür enerjiyi daha iyi anlayabilmek için şu örneği kullanabiliriz. Elimize bir kalem alalım. Kalemi sıranın üzerine koyalım. Kalemi sıranın kenarından iterek yere düşmesini sağlayalım. Kalemin yere doğru hareket etmesini sağlayan kinetik enerjidir.

    Şimdi aynı kalemi yerden alarak tekrar sıranın üzerine koyalım. Böylece siz kendi enerjimizi kullanarak kaleme potansiyel enerji depolamış olmaktasınız. Kalemi yerden ne kadar yükseğe kaldırırsak, kaleme o kadar fazla enerji depolamış oluruz. Kalemi tekrar sıranın kenarından aşağı doğru düşmesini sağlarsak, bu potansiyel enerji hareket enerjisine dönüşecek ve kalem sıradan aşağıya doğru hızla harekete geçecektir.
    Enerjiyi ölçmek için en yaygın olarak kullanılan birim JOULE adını verdiğimiz birimdir. Bu birim 1818-1889 yılları arasında yaşamış İngiliz bilim adamı James Prescott Joule'un anısına JOULE olarak adlandırılmıştır.

    1 JOULE 2 kilogramlık bir cismin 1 metre/saniye hızla hareket ettiği sırada sahip olduğu kinetik enerji (hareket enerjisi) miktarına eşit bulunmaktadır. Sabah kahvaltıda yediğimiz bir parça tost, yaklaşık 315,000 JOULE'luk enerji içermektedir. Bu enerji ile biz yaklaşık 6 dakika koşabiliriz, yaklaşık 10 dakika bisiklete binebiliriz, hızlı hızlı yaklaşık 15 dakika yürüyebiliriz ve yaklaşık 1.5 saat uyuyabiliriz (evet yanlış duymadınız, uyumak için bile enerjiye ihtiyacımız bulunmaktadır...)

    Enerji bir türden diğerine, bir şekilden diğerine dönüştürülebilir. Fakat yoktan var edilemez veya vardan yok edilemez. Enerji her zaman mevcut bulunmaktadır. Bir şekilden diğerine dönüşen enerjiye birçok örnek vermemiz mümkündür.

    El fenerimizi açtığımızda pilin içine saklanmış haldeki kimyasal enerji, ışık enerjisine dönüşmektedir.
    Yiyeceklerin içinde kimyasal enerji saklanmış halde bulunmaktadır. Yiyecekleri yediğimizde vücudumuz bu saklanmış enerjiyi hareket enerjisine dönüştürmekte ve günlük faaliyetlerimizi yapmamıza sağlamaktadır.
    Eğer vücudumuzun ihtiyacından fazla enerji içerecek miktarda yemek yiyecek olursak, vücudumuz bu fazla enerjiyi yağ hücreleri olarak saklamaktadır. İşte bu yağlar vücudumuzun potansiyel enerjisini oluşturmaktadır.

    Telefonla konuştuğumuzda, sesimiz elektrik enerjisine dönüşmekte, kablolardan geçerek aradığımız telefona ulaşmakta ve diğer telefonda tekrar ses enerjisine dönüşmektedir.

    Taşıtlar benzinde depolanmış olarak bulunan kimyasal enerjiyi kullanmaktadır. Araba motoru kimyasal enerjiyi ısı ve hareket enerjisine dönüştürmekte ve böylece tekerleklerin dönmesi sağlanmaktadır.
    Tost makinesi elektrik enerjisini ısı ve ışık enerjisine dönüştürmektedir. Tost makinesinin tellerine bakarsanız, kıpkırmızı parladığını görebiliriz...

    Televizyon elektrik enerjisini ışık ve ses enerjilerine dönüştürmektedir.

    Besin döngüsünün de her aşamasında da birçok çeşit enerji söz konusu olmaktadır. Örneğin mısırı ele alalım:


    Mısır bitkisi güneş ışığını havadan aldığı karbon dioksit gazı ve topraktan aldığı su ve minerallerle birleştirmekte ve fotosentez yoluyla depolanmış enerjiye dönüştürmektedir. Mısır bitkinin yaprakları ve üzerindeki mısırlar büyümektedir. Mısır bitkisi ve üzerindeki mısırlar büyüdükçe bitkinin güneşten aldığı enerji yapraklara ve mısırların içine saklanmaktadır. Mısırlar şeker ve nişasta olarak saklanmış enerji ile dolmaktadır.

    Mısırlar olgunlaştıktan sonra toplanmakta ve bunlarla çiftliklerdeki tavuklar ve diğer hayvanlar beslenmektedir. Tavuklar mısırdaki bu saklı enerjiyi büyümek ve hareket etmek için kullanmaktadır. Bir kısım enerjide tavukların kaslarında protein ve yağ olarak birikmektedir.


    Tavuklar yeterli olgunluğa ulaştığında, çiftçi bu tavuğu mutfaklarımızda yememiz için marketlere satmaktadır. Biz bu tavuğu satın aldıktan sonra onu evimizde pişirmekteyiz. Daha sonra tavuğun etindeki saklanmış halde bulunan enerji yardımıyla biz günlük hayatımızda gerçekleştirdiğimiz çok farklı işleri gerçekleştirmekte kullanmaktayız: yürümekte, koşmakta, yüzmekte, futbol oynamakta, vs.

    ISI ENERJİSİ

    Isı da bir çeşit enerjidir. Isı enerjisini günlük hayatımızda çok farklı alanlarda karşımıza çıkmaktadır. Örneğin kışın evimizi ısıtmaktayız veya yemeklerimizi pişirmekteyiz.


    • Işı enerjisi 3 farklı şekilde hareket edebilmektedir. Bunlar:
      • ısı iletimi,
      • ısı taşınımı ve
      • ışınım.

      İletim, enerji bir cisimden diğer bir cisme geçtiğinde gerçekleşmektedir. Örneğin sıcak bir cisme elimizi değdiğimizde, ısı enerjisi elimize iletilmekte ve elimizde ısınmaktadır. Metal cisimler ısı enerjisini mükemmel bir şekilde iletirler. O yüzden bunlara iletken adını takmaktayız. Tahta veya plastik malzemeler ise ısı enerjisini iyi iletmezler. O yüzden bunlara yalıtkan demekteyiz. En güzel örnek mutfaklarda kullandığımız tavalardır. Tavların yemek pişirilen kısmı iletken olan metal malzemelerden yapılırken, tavayı tutmamızı sağlayan sap kısımları yalıtkan olan tahtadan veya kuvvetli plastikten yapılmaktadır.
    • Isı taşınımı ise sıvı ve gaz gibi maddelerin doğrudan hareket ederek ısıyı taşıması olayıdır. Eğer çorba pişirdiğimiz tencere şeffaf olsaydı, tencerenin altındaki sıcak tabana çarparak ısınan suyun yükselerek yukarı doğru hareket ettiğini, tencerenin yukarısındaki soğuk bölgede bulunan çorbanın ise aşağı doğru hareket ettiğini, ve böylece ısının dairesel bir hareketle taşındığını görebilirdik. Bu çevrimsel hareket yandaki şekilde gösterilmiştir.Isı taşınımı olayına verilebilecek en güzel örnek, deniz kenarlarında oluşan meltem rüzgarlarıdır. Gündüzleri kara üzerindeki hava, denzi üzerindeki havadan daha hızlı ısınmakta, böylece deniz üzerindeki soğuk hava kara yönünde hareket ederek serin meltem rüzgarlarını oluşturmaktadır. Gündüzlerleri soğuk hava karaya doğru esmektedir. Akşamları ise kara üzerindeki hava deniz üzerindeki havaya nispeten çok daha hızlı bir şekilde soğumakta. Böylece rüzgar yön değiştirerek serin hava denize doğru esmektedir.
    • Isı enerjisinin taşınmasında gözlediğimiz üçüncü yöntem ise ışınımdır. Güneşin ışığı ve ısı enerjisi bize ısı iletimi veya ısı taşınımı ile taşınamaz çünkü uzayda hava bulunmamaktadır. Uzay bir boşluktan oluşmaktadır ve enerjiyi güneşten dünyaya taşıyacak bir ortam bulunmamaktadır. Güneşten dünyamıza ışık ve ısı enerjisi doğrudan ışın demetleri olarak gelmektedir. Bu tür ısı hareketine ışınım adına vermekteyiz. Güneş enerjisi dünyamıza çarptığında, bu ışınım ya çarptığı cisim tarafından yutulmakta ya da yansıtılmaktadır. Koyu renkli yüzeyler güneş enerjisini yutarken, açık renkli yüzeyler de yansıtmaktadır.


    Enerji Çeşitleri
    Yararlı iş yapabilme yeteneğine enerji denir. Birçok farklı enerji türü bulunmaktadır. Bunlardan önemli olan bazıları aşağıda anlatılmıştır:

    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.

    Kimyasal 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 Enerji: Uranyum, Plütonyum gibi ağır atomların bölünmesi veya helyum, hidrojen, lityum gibi hafif çekirdeklerin birleşmesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Günümüzde birçok ülke, nükleer enerjiden elektrik enerjisi elde etmek amacıyla faydalanmaktadır.

    Yerçekimi Enerjisi: Yerçekimi sonucunda faydalı iş yapılmasını sağlayan enerjiye yerçekimi enerjisi adını vermekteyiz. Örneğin akmakta olan bir nehir barajdan yerçekimi kuvveti ile aşağı düşerken türbin kanatlarına çarparak, türbini dönmesine sebep olmakta ve elektrik enerjisinin oluşmasını sağlamaktadır.

    Elektrik Enerjisi: Cisimlerin atom yapısındaki elektronların hareket etmesiyle oluşan kuvvete elektrik enerjisi adı verilmektedir. Elektrik enerjisi maddeye ait bir özelliktir.Gözle görülmez fakat tesiriyle hissedilir. Elektrik enerjisini bugün geceleri aydınlatma için ve ayrıca televizyon, çamaşır makinesi gibi ev aygıtlarını çalıştırmak için sıkça kullanmaktayız.

    Enerji kullanıldığında, bir tür enerjiden diğer bir türe dönüşmektedir. Örneğin, barajlarda düşmekte olan suyun yerçekimi enerjisi, türbini döndürdüğünde mekanik enerjiye dönüşmektedir. Bu mekanik enerji, dönen türbinin ucunda bulunan jeneratörde elektrik enerjisine dönüşmektedir. Elektrik enerjisi daha sonra evlerimizde kullanılırken farklı enerji türlerine dönüşmektedir.


    Güncelleme : 2013-09-17
  2. 2007-04-01#2
    Hidrolik Enerji

    Dünyada her on yılda, enerji ihtiyacı yaklaşık olarak 2,5 kat artmaktadır. Buna karşılık ham enerji maddelerinde ise gittikçe bir azalma olmaktadır. Dünyada mevcut olan yer altı enerji kaynaklarından, Petrol ve her türlü maden kömürü ile doğalgaz miktarı ihtiyaç duyulan enerjiyi karşılamak için zamanla yeterli olmayacaktır.

    Bundan dolayı mevcut enerji kaynaklarının geliştirilmesi yanında, yeni enerji kaynakları aranmaktadır.

    Bu kaynaklardan biri de memleketimizde mevcut olan su kaynaklarından en iyi şekilde faydalanmaktır. Mevcut su için bir bedel ödenmemektedir. Ayrıca en cazip tarafı ise zamanla bitme ihtimalinin olmayışıdır.

    Bu avantajının yanında ilk yatırım maliyetinin çok fazla olması dezavantajıdır. Bu maliyet artışının nedeni ise tamamen suyun toplanması ve faydalı duruma getirilmesi için yapılan, uzun süreli yağış, su, jeolojik çalışmalardır. Bir neden ise su altında kalan arazi için ödenen istimlâk bedelleridir.

    Bütün bunlara rağmen; ilk yatırım yapıldıktan sonra, kullanılan su için bir masraf yapılmayacağı için üretilen enerjinin maliyeti çok ucuz olmakta ve diğer santralarla göre de daha uzun ömürlü olmaktadır. Elektrik üretiminin yanında aşağıdaki amaçları da yerine getirmektedir.

    1 - Taşkın ve baskınları önleme.
    2 - Sulama işlerini düzenler.
    3 - Balıkçılığı geliştirir.
    4 - Ağaçlandırmayı sağlamak.
    5 - Turizmi geliştirmek.
    6 - Ulaştırmayı kolaylaştırmak gibi birçok faydaları vardır.


    HİDROLİK SANTRALLAR

    Hidrolik Santral dendiği zaman herhangi bir suyun enerjisinden istifade ederek elektrik enerjisi elde etmek için kurulan santrallere HİDROLİK SANTRAL adı verilir.

    Enerji ise; iş yapabilme yeteneğidir. Biliyoruz ki tabiatta enerji; potansiyel, mekanik veya kinetik, Termik veya ısı, Kimyasal, Nükleer ve Elektrik enerjisi şeklindedir.

    Şimdi biz hidrolik santraller yardımı ile elektrik enerjisinin elde edilmesi için yapılan iş sırasını kısaca anlatmaya çalışalım.

    Burada; potansiyel enerji mekanik enerjiye, mekanik enerjiyi de elektrik enerjisine dönüştürür.

    Baraj gölünde toplanan su potansiyel enerji deposu demektir. Elde edilen bu enerji tünel ve borularla santrallerdeki türbin çarkına gönderildiğinde kinetik ve türbinin dönmesi ile yapılan bu işe de MEKANİK ENERJİ diyoruz.

    Türbin miline bağlı olarak dönen jeneratör ve statoru yardımı ile de bu mekanik enerji ELEKTRİK ENERJİSİNE dönüşmüş olur. Elde edilen elektrik enerjisi ise, enerji iletim hatları vasıtası ile uzak yerlere nakil edilerek alıcılara dağıtılmaktadır. Ancak, bir su türbininden su kuvveti yardımı ile enerji üretebilmek için gerekli olan su hızını elde etmek üzere mutlaka bir düşme yüksekliğine veya bu su düşüsüne uygun bir basınç farkının bulunmasına gerek vardır.

    Su düşüşü veya hidrolik düşü; Birbiri ile irtibatı bulunan iki su seviyesi arasındaki kot farkına denir. Bir Hidroelektrik Santralda düşü ise üst su seviyesi ile çıkış su seviyesi arasındaki yükseklik farkıdır. Cebri borular ve diğer yerlerdeki kayıplar göz önüne alınmazsa bu mesafeye net hidrolik düşü diyebiliriz.

    Bir su kuvvetinden elde edilebilecek olan güce N diyecek olursak ;

    N=Q x h/102

    formülü kullanılmalıdır.

    Örnek:

    Net Hidrolik düşüsü h=110 m saniyede ki geçen suyun debisi Q=150 m3/sn olan bir su kuvvetinden elde edilebilecek güç nedir?

    N=Q x h/75=1000x150x110/75=220.000 Hp

    şeklinde hesaplanır.

    kW cinsinden bulacak olursak

    N=Q x h/102=1000x150x110/102=161.920 kW

    olarak buluruz.

    Eğer bu su sistemindeki kayıpları da biliyorsak, bu durumda bulmuş olduğumuz değerleri ( %90 ) randıman ile çarpmak gerekir.

    Yukarıdaki örnekte ?= %90 ise bu durumda elde edebileceğimiz güçleri: Hp cinsinden

    N=220.000x0,90=198.000 Hp

    kW cinsinden ise

    N=161.920x0,90=145.728 kW

    olacaktır.


  Okunma: 16203 - Yorum: 1 - Amp