Enerji çok klasik tabirle iş yapabilme yeteneğidir. Başka bir ifade ile enerji bu yaşamı mümkün kılan bütün değişikliklere neden olma yeteneğidir[1]. Örneğin evlerimizde ısıtma soğutma sistemleri birer enerji sistemidir. Yaşamayı mümkün kılan en önemli faktör enerjinin değişimi ve dönüşümünün sağlanmasıdır. Örneğin potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüştürülebilir. Elektrik enerjisi mekanik enerjiye çevrilebilir mekanik enerji ısı enerjisine çevrilebilir. Enerji hiçbir zaman tüketilmeyen ancak form değiştirilebilen bir güçtür.
Enerji Yok ve Var Edilemez Prensibi
Evrende, enerji termodinamik tanımı ile yoktan var edilemez var olan enerji de yok edilemez. Ancak bu enerjiler sadece form değiştirir. Biz insanlar, enerji formlarını birbirine dönüştürerek, elektrik elde ederiz, medeniyeti ilerletmek için kullanılan tüm makineler, enerji dönüşümü yöntemleri ile mümkün olmaktadır. Enerji elektrik enerjisi manyetik enerji kimyasal enerji kinetik enerji mekanik enerji ısıl enerji nükleer enerji kimyasal enerji gibi çeşitli biçimlerde olabilir, ancak enerjilerin bütün biçimlerinin toplamı sistemin toplam enerjisini meydana getirmektedir.
Enerjiyi Dönüştürmek için Matematikle Açıklamamız Gerekir
Enerjinin matematiksel olarak ifade edilebilmesi için birimlere ihtiyaç vardır, birim dönüşümleri bu noktada önem arz eder. Bir cisme 1 Newton Kuvvet uygulayarak Bu cismi 1 metre ileriye götürdüğümüzde 1 Joule enerji harcamış oluruz. Bundan farklı olarak elektrik enerjisi kilovatsaat olarak ifade edilebilir.
1 kilovatsaat= 106 Jule x 3.6 olarak ifade edilir. Bir kütleye hız kazandırdığımızda kütle ile hızın karesinin çarpımının yarısı bize kinetik enerjisini verir. M kütle birimi kilogram, hız birimi metre/saniye olarak hesaplanır. Aynı şekilde bir kütle Yerçekimi ivmesi ( g=9.81 m/s2) ve yüksekliği ile çarpılırsa bu da bize Joule olarak potansiyel enerjisini verir.
Asıl enerji ifade etmek için kalori kavramını kullanırız bir kalori 15 derecedeki bir suyun sadece bir gramını sıcaklığını 1 derece yükseltmek için gerekli olan enerjidir. Bir kilo kalori 1.000 kaloriye eşdeğerdir kalori ile joule arasında dönüşüm yapılmak istenirse 1 kalori 4.18 Joule değere sahiptir. İngilizler nasıl enerji tarif etmek için British Termal Unit yani BTU kavramını kullanırlar. Buna göre bir BTU, 1.0 55 x 103 Joule değerindedir. Bu da 0.25 x103 kalori değere eşdeğerdir.
Watt kavramı Sadece elektrik için kullanılmaz. Bu kavram Joule/saniye olarak da hesaplanabilir. Fosil yakıt tüketen araçlarda ve buhar motorlarında HP beygir gücü kavramını sık görürüz. 1 Beygir Gücü= 745,7 Watt olarak hesaplanır.
Kaynakça:
1: Yunus Çengel – Termodinamik