enerji dönüşümü nedir

'Okulistik' forumunda Misafir tarafından 20 Aralık 2010 tarihinde açılan konu


  1. ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ

    Daha önce de bahsettiğimiz gibi hiçbir enerji kaybolmaz. Sadece dönüşüm sonucu başka bir enerji türü olur. Yani, evrendeki enerji toplamı değişmez. Buna enerjinin korunumu denir. Bu kısmı daha çok şekiller vasıtasıyla anlatmak istiyorum. Şekilleri görmek için başlıklara basın.


    İlk örneğimiz hidroelektrik santrali. Kademe kademe anlatmakta yarar görüyorum.

    Nehirlerden gelen suyun kinetik enerjisi barajda potansiyel enerjiye dönüşür.
    Bu potansiyel enerji kapaklardan akarak doğrusal hareketle bir kinetik enerjiye dönüşür.
    Buradan da türbin görevi devralır. O doğrusal hareketi dairesel harekete çevirir; ama hâlen kinetik enerjidir.
    Jeneratör türbinden aldığı bu enerjiyi elektrik enerjisine çevirir ve trafolara gönderir.
    Bundan sonra uzun bir yolculuk sonrası evinize gelen elektrik fırınlarda ısı enerjisine, saç kurutma makinelerinde ısı enerjisine ve kinetik enerjiye, ampulde ise ışık enerjisine dönüşür.
    Böylece 5 kademe atlatmış olan kinetik enerji sonunda bizim yararımıza çalışmış olur.

    ARABANIN ANİ FREN YAPMASI


    Bu hidroelektrik santralinin işleyişinden daha basittir; ama sonuç olarak enerji dönüşümü olduğu için yazmak istedim.

    Arabadaki yakıtın yanması (kimyasal enerji) basınç yaratarak pistonu aşağı iter ve bu enerjisini (kinetik, doğrusal) krank miline iletir.
    Krank mili alığı bu enerjiyi doğrusaldan dairesele çevirir ve tekerleklere iletir.
    Tekerlek aldığı bu dairesel hareketi doğrusal harekete çevirir ve araba hareket etmeye başlar.
    Hızlandıktan sonra sürücü önüne bir şey çıkınca durmaya kalarsa arabanın hareketi yavaşlar, yani kinetik enerjisi de azalır.
    Bu enerji kaybolmaz, sadece ses ve ısı enerjisine dönüşür. Fren balatalarının disklere sürtmesi sonucu ses ile ısı ve lastiğin sürtünmesi sonucu da yine ısı ortaya çıkar.

    POTANSİYEL ENERJİ

    Potansiyel enerji belli bir yükseklik ya da gerginliği olancisimlerin sahip olduğu enerji türüdür. Biz aşağıda sadece yükseklik bahsini işleyeceğiz.
    Yüksekliği olan her şeyin potansiyel enerjisi de vardır. Bu enerji gerektiğinde kullanılarak başka enerjilere dönüşebilir (örneğin bir kitabı yüksekte tutarken bırakırsak potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.)


    POTANSİYEL ENERJİYİ HESAPLAMA

    Potansiyel enerji 3 şeye bağlıdır: cismin kütlesi, cismin yerden yüksekliği ve yerçekimi. Bunların hepsiyle doğru orantılıdır, yani biri arttığında potansiyel enerji de artar.
    Yukarıda verilen bilgilere de dayanarak potansiyel enerjinin fomülünü vermek istiyorum. Hatırlarsanız Enerjiyi “E”, potansiyel enerjiyi de “EP" olarak gösteriyorduk.


    EP=kütle x yerçekimi x yükseklik yani EP=m x g x h


    Örnek

    Kütlesi 10 kg olan bir taş yerden 5 m yüksekte duruyor. Bu taşın sahip olduğu potansiyel enerji kaç Joule’dür? (g=10N/s2)


    EP=m.g.h

    EP=10kg . 10 m/s2 . 5 m

    EP=10kg m2/s2

    EP=10 J

    KİNETİK ENERJİ

    Bir cismin kinetik enerjisinin 0’dan büyük olması bize o cismin hareket ettiğini anlatır. Yani kinetik enerji sadece hareketlilerde mevcuttur ve bu enerjiyi “cismin hereket ettiği için sahip olduğu enerji” diye tanımlarız. Bu enerji elektrik üretmede kullanılabilir.


    KİNETİK ENERJİYİ HESAPLAMA
    Kinetik enerji, potansiyel enerjiden farklı olarak 2 şeye bağlıdır: cismin kütlesi ve cismin hızı. Bunların ikisiyle de doğru orantılıdır.
    Kinetik enerjinin fomülü şu şekildedir. Hatırlarsanız Enerjiyi "E", kinetik enerjiyi de "EK" olarak gösteriyorduk.


    EK=½ x m x v2


    Örnek


    2 saniyede 520 m yol alan ve 300 000 kg kütleye sahip olan bir Boeing 747’nin sahip olduğu kinetik enerji tam hız giderken kaç Joule’dür?


    EK = ½ . 260 .260 . 300 000

    EK = 2602. 150 000

    EK =10 140 000 000 J