Enerji nedir? Enerji ne demek? Enerji çeşitleri nelerdir? Tüm bu soruların cevabını bu makalemizde bulabilirsiniz.
Enerji Nedir?
Enerji Tanımı: Enerji doğrudan ölçülemeyen bir değerdir. Fiziksel bir sistemin mevcut durumunu değiştirmek için yapılması gereken iş gücüne denir. Enerji anlam olarak işe dönüştürülebilen bir değerdir. Albert Einstein enerjinin kütle ile orantılı olduğunu aşağıda 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 iş veya ne kadar ısı transferi yapabileceğini belirleyen bir durum fonksiyonu olarak da tanımlayabiliriz. Tüm dünya’da kabul edilen enerji birimi ise Joule (J)‘dür.
Enerji Hakkında Bilgi
Termodinamiğin ilk yasasına göre kapalı bir sistemin enerji miktarı her zaman sabittir. Enerjiyi yok edemezsiniz ve enerjiyi parçalarına ayrımazsınız. Ama bir formdan başka bir forma dönüşebilir. Yalıtılmış bir sistemin içerdiği enerji miktarı zamanla değişmez.
Isı enerjisinin tamamı işe dönüştürülemediği gibi işin tamamı ısı enerjisine dönüştürülebilir.
Enerji sürekli olarak bir başka enerji türüne dönüştürülemez. Enerjiyi diğer bir enerji türüne dönüştürülebilen ve dönüştürülemeyen olmak üzere ikiye ayrılır. Enerjinin başka bir enerji türüne dönüştürülebilen kısmına kullanılabilir enerji yani ekserji denilir. Ancak, enerjinin başka bir enerjiye dönüştürülemeyen kısmına da kullanılamayan enerji yani anerji denilir.
Enerji kısaca iş yapabilme yeteneğine denir. Enerjiyi temel olarak 2 çeşitte tanımlayabiliriz. Bunlar potansiyel enerji ve kinetik enerji çeşitleridir. Ayrıca, enerjinin çeşitleri de şunlardır;
- Isı enerjisi,
- Kimyasal enerji,
- Nükleer enerji,
- Elektrik enerjisi,
- Işın enerjisi,
- Işık enerjisi,
- Hareket (mekanik) enerjisi,
- Ses enerjisi,
- Elastik enerjisi,
- Yer çekimi enerjisi.
Enerji Çeşitleri Nelerdir?
Enerjinin temel olarak 2 çeşidi vardır. Kinetik ve potansiyel enerjidir.
1. Kinetik Enerji Nedir?
Kısaca kinetik enerji hareket enerjisi demektir. Eğer bir nesne hareket halindeyse kinetik enerjiye sahip olduğu 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 ettiği hız.
- Kütle: Cismin veya nesnenin ağırlığı.
Kinetik Enerji Örnekleri
- Rollercoaster (hız trenine) binmek,
- Spor yapmak (futbol oynamak, tenis oynamak,v.b…)
- Akvaryumdaki balığın, akvaryumun dışına atlaması,
- Bisiklet sürmek,
- Şelalenin aşağıya doğru 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 bağlıdır. Cismin durumu, pozisyonu veya konumu değiştiği zaman depolanan enerji açığa çıkacaktır.
Potansiyel enerjiye en iyi örneği bir yay ile verebiliriz. Elinizle yayı sıkıştırdığınız zaman kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşecektir. Siz yayı bıraktıktan sonra, yayda depolanan potansiyel enerji açığa çıkacaktır ve kinetik enerjiye dönüşecektir.
Potansiyel Enerji Örnekleri
- Uçurumun kenarında duran kaya potansiyel enerjiye sahiptir. Eğer kaya uçurumdan aşağıya yuvarlanırsa, potansiyel enerjiden kinetik enerjiye dönüşecektir.
- Gerilmiş sapanın potansiyel enerjisi vardır.
- Dinamit kimyasal potansiyel enerjiye sahiptir. Eğer dinamit ateşlenirse depolanan enerji açığa çıkacaktır.
- Yediğimiz besinler potansiyel enerjiye sahiptir. Vücudumuz bu enerjiyi kullanacağı zaman açığa çıkartır.
Diğer Enerji Çeşitleri Nelerdir?
1. Isı Enerjisi
Isıtılmış maddenin sıcaklığından dolayı oluşan enerji türüne ısı enerjisi denir. Isı enerjisi, maddenin sıcaklığının artışından dolayı moleküllerin ve atomların daha hızlı hareket etmesini sağlayan enerjidir. Isı enerjisinin bir diğer ismine de termal enerji denilmektedir.
Isı Enerjisi Örnekleri
- Güneşin sıcaklığı,
- Bir bardak sıcak çikolata,
- Fırında yemek pişirme,
- Elektrikli ısıtıcının ısısı.
2. Kimyasal Enerji
Kimyasal enerji, atomlar ve moleküllerin kimyasal bağlarında depolanan enerjiye denir. Bu enerji türü, kimyasal reaksiyon gerçekleştiği zaman açığa çıkar. Kimyasal reaksiyona uğrayan maddeler genellikle bu reaksiyon sonucunda yeni bir maddeye dönüşür.
Kimyasal enerji depolandığı için bir çeşit potansiyel enerjidir. Kimyasal reaksiyon ile depolanan kimyasal enerji açığa çıkar. Ayrıca, kimyasal reaksiyon sonucunda yan ürün olarak ısı enerjisi açığa çıkar. Bu duruma eksotermik reaksiyon denir.
Kimyasal Enerji Örnekleri
Besinlerde Kimyasal Enerji: Yediğimiz besinler kimyasal enerji içerir. Vücudumuza aldığımız besinler, ihtiyaçlarımız doğrultusunda hareket ve ısı enerjisine dönüşür.
Odunda Kimyasal Enerji: Kuru odun kimyasal enerji içerir. Odunu yaktığımız zaman kimyasal enerji ısı ve ışık enerjisine dönüşür.
Diğer kimyasal enerji örnekleri şunlardır;
- Biyokütle enerjisi,
- Petrol,
- Doğalgaz,
- Kömür,
- Piller ve bataryalar,
- Otomobillerde ki hava yastıkları.
3. Nükleer Enerji
Nükleer enerji atomun çekirdeğinden gelen enerji türüdür. Enerji, nükleer füzyon veya fizyon ile serbest bırakılır ve enerji açığa çıkar. Nükleer santrallerde uranyum elementinin fisyonu sonucu elektrik üretilir.
Nükleer Santrallerde Enerjinin Üretimi Kısaca;
- Uranyum atomunun çekirdeği nötron ile bombardımana tutularak 2 ayrı atoma bölünür,
- Bu sırada ısı ve ışık enerjisi açığa çıkar,
- Fisyon sonucu daha çok nötron açığa çıkar,
- Açığa çıkan bu nötronlar diğer 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 bağlıdır. Elektrik yükleri ne kadar hızlı hareket ediyorsa, taşıdıkları elektrik enerjisi de o kadar fazladır.
Elektrik enerjisinin tanımını en iyi şu örnek ile verebiliriz;
Elinizde 1 top olduğunu 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 balığı, savunma ve avlanma için elektrik enerjisi üretir.
5. Işın Enerjisi
Işın enerjisi bir tür elektromanyetik enerji türüdür. Işın enerjisi genellikle gözle görünmez. X-ray cihazları ışın enerjisi üretir.
Işın Enerjisi Örnekleri
- Güneş ışığı,
- Güneş pilleri,
- X-ray cihazları,
- Radio dalgaları,
6. Işık Enerjisi
İnsanın gözüyle görebildiği tek enerji türü ışık enerjisidir. Işık enerjisi bir kinetik enerji çeşididir. Işık enerjisi foton dediğimiz minik parçalardan oluşur. Bir cisim ısıtıldığından foton atomları harekete geçmeye başlar ve ışık üretir.
Işık Enerjisi Örnekleri
- Gökyüzündeki yıldızlar,
- Ampuller,
- Lazerler,
7. Mekanik Enerji
Mekanik enerji diğer ismi ise hareket enerjisi olarak bilinir. Hareket enerjisi, bir nesnenin iş yapabilmesi için kullandığı potansiyel ve kinetik enerjinin toplamına denir. Bu yüzden hareket enerjisine yani mekanik enerjiye kinetik enerjidir demek doğru değildir.
Mekanik enerji nedir? Kısaca
Hareket yani mekanik enerjiyi anlamak için net bir örnek verebiliriz.
Elinizde bir çekiç olduğunu ve bir çiviyi yerdeki bir oduna çakmayı düşünün;
- Çekiç tek başına kinetik enerjiye sahip değildir. Ama, çekicin ağırlığından dolayı bir miktar potansiyel enerjiye sahip olduğu söylenebilir.
- Çiviyi oduna çakmak için çekici yukarı kaldırmanız gerekmektedir. Çekicin yerden yüksekliğini arttırdığınız için potansiyel enerjisini de arttırmış olacaksınız.
- Daha sonra, çiviyi oduna çakmak için elinizdeki çekici hızla çiviye vurmanız gerekecektir. Çekicin çiviye doğru hareket ettiği enerji ile kinetik enerji elde etmiş olacaksınız.
- İşte 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,
- Koşan birisi,
- Paten ile kayan birisi,
- Yüzen bir balık.
8. Ses Enerjisi
Ses enerjisi, bir maddenin enerjisinin dalga halinde hareket etmesi sonucu açığa çıkan enerjiye denir. Ses enerjisi, bir maddeye kuvvet uygulandığı zaman, o maddenin titremesi sonucu oluşur. Ses enerjisi dalgalar halinde hareket eder.
Ses Enerjisi Örnekleri
- Konuşmak veya şarkı söylemek,
- Alkışlamak,
- Ayaklarınızla çamura atlamak,
- Müzik aleti çalmak,
- Davula vurmak,
- Parmaklarınızı şıklatmak.
9. Elastik Enerjisi
Elastik enerjisi, cisimlere geçici gerginlik verildiğinde depolanan enerji türüdür. Bu yüzden elastik enerjisi aslında bir potansiyel enerjinin türüdür.
Elastik Enerjisi Örnekleri
- Sarmal yaylar,
- Sapan,
- Ok atmak için kullanılan yay,
- Kısaca, eğilip 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 depoladığı potansiyel enerji türüne denir. Yer çekimi enerjisi, iki cismi bir birine çeken kuvvettir. Yer çekimi, yer yüzündeki canlıları ayakta tutan şeydir. Ayrıca, yere cisimlerin yere düşmesini sağlayan kuvvettir.
Yer Çekimi Enerjisi Örnekleri
Yer çekimi enerjisi için en net örneği bir sarkaç ile verebiliriz;
- Sarkaçlar yer çekimsel potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye çeviren basit makinelerdir.
- Sarkacın ucundaki top, salınım hareketinin en yüksek noktasına geldiği zaman kinetik enerjisi yoktur. Ama yer çekimi potansiyel enerjisi maksimum seviyededir.
- Sarkaç tekrar aşağı yönlü harekete başladığında yer çekimi potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür ve sarkaç hızlanmaya başlar.
- Salınım hareketi tam aşağı noktadayken, sarkacın kinetik enerjisi en yüksek seviyededir. Ve yer çekimi enerjisi de minimum düzeydedir.
- Sarkaç yukarı yönlü harekete başladığında ise kinetik enerjisi yer çekimi potansiyel enerjisine dönüşür.
- Salınım hareketenin en tepe noktasında ise kinetik enerji tekrar yok olur ve yer çekimi enerjisi maksimum seviyeye ulaşır.
- Salınım bu şekilde devam eder.
Yer Çekimi Enerjisine Verilebilecek Diğer Örnekler;
- Barajdaki su,
- Uçurumun kenarında ki kaya,
- Rampanın üstünde ki kaykay.
