Enerji, uygulanan bir kuvvetin sonucu olarak maddenin yapabileceği iş kapasitesidir. Fiziksel bir sistemin ölçülebilir bir özelliği olarak kabul edilebilir. Bu özellik, hareketin, göreli konumun veya bir nesnenin boyutlarında bir değişikliğe neden olabilecek bir kuvvet uygulanması nedeniyle değiştirilebilir. Temel enerji biçimleri kinetik enerji (hareketle ilişkili enerji) ve potansiyel enerji (bir vücuda göreceli konumu nedeniyle sahip olduğu enerji) olmasına rağmen, doğada başka önemli enerji formları da vardır. Bunlar mekanik, termik, elektrik, kimyasal, ışıltılı ve nükleer enerjidir. Enerjinin bulunduğu tüm biçimler, uygun fiziksel veya kimyasal işlemlerle dönüştürülebilir.
Çeşitli enerji biçimleri
Mekanik enerji, bir elektrik motorunun devreye giren rotoru tarafından sahip olduğu gibi, mekanik işi yapmakla ilgilidir.
Termal enerji, sıcaklığın yükselişiyle ısı biçiminde sağlanan enerjidir.
Elektrik enerjisi, şarj nedeniyle bir cisim tarafından sahip olunan ve elektrik potansiyelindeki bir değişmeden dolayı akabilen enerjidir.
Kimyasal enerji, bir maddenin atomları arasındaki kimyasal bağlar sayesinde var olan enerji şeklidir. Isı, ışık veya ses enerjisi olarak harcanabilir. Örneğin, yangın söndürücülerin patlamasıdır.
Işın enerjisi, ışık, kızıl ötesi ışınlar ve ultra-ışın ışınları gibi elektromanyetik dalgaların enerjisidir.
Ses enerjisi, hava veya su gibi bir ortamın alternatif sıkıştırılması ve genişlemesi nedeniyle dalgaların oluşturduğu enerjidir.
Nükleer enerji atom çekirdeğinin fizyon veya füzyon reaksiyonları tarafından salınan enerjidir.
Enerji birimleri
“SI” sisteminde enerji biriminin adı joule (J) ‘dir. Temel birimler açısından bir joule’yi ifade ederken, aşağıda ilişki durumlarını göreceğiz. Nükleer fizikte, enerji meV cinsinden ifade edilir.(milyon elektron voltajı) Cgs (santimetre gram ikinci saniye) sisteminde, ‘erg’ kullanılır. Elektrik, kwh (kilovat-saat),
Isı enerjisi genellikle kalori cinsinden ifade edilir. Birim kalorileri de beslenme enerjisini ifade etmek için kullanılabilir.
Gıda enerjisi açısından, sıklıkla kullanılan ‘kilocalories’ olur.
Bir formdan diğerine geçiş sürecinde, sonuçta, eklenen veya çıkartılan kinetik veya potansiyel enerji olur, ancak ikisinin toplamı daima sabit kalır. Bu, enerjinin korunması yasasıdır.
Geleneksel teoriler, Einstein’ın Görelilik Teorisini keşfedene kadar, maddenin ve enerjinin birbirine dönüştürülebilirliğini düşünmüyordu. Buna göre ışığınkinden daha küçük hızlar içeren olaylar için, madde ve enerji, herhangi bir tahrip olmaksızın devredilebilir olarak kabul edilebilir.
Enerji Tarihi ve Kullanımı
Eski zamanlarda, enerjinin, doğadaki güçlerin gözlemlenebilir etkilerinde görülmesi gerekirdi. İnsan, hayatını kolaylaştırmak için enerjiyi nasıl kullanacağını biliyordu. Bununla birlikte, dört unsurlu teorinin atılmasından sonra Orta Çağ’da gerçek ilerlemenin başladığı dönem oldu. Fizikçiler, daha fazla enerji biçimini ve bunların birbirleriyle değiştirilebilirliklerini tanımaya başladı. Buhar Motoru Çağı ve 19. yüzyılda gerçekleşen heyecan verici yeni bulgular ve araştırmalar insanoğlunun enerjinin kullanılma biçimlerinin gittikçe farkında olduğu gerçeğine tanıklık eder. Rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, gel-git dalgası enerjisi ve güneş enerjisini içeren yeni süreçler son zamanlarda ön plana çıkıyor.
Enerjiyi nasıl ve nerede kullanmak istediği konusu ve tercihi insana kalmıştır. Örneğin, nükleer enerji, elektrik enerjisi geliştirmek için verimli, uygun maliyetli bir araç olabilir. Fakat aynı zamanda bir nükleer savaşta yıkımı yaymak için de kullanılabilir.
Yazar: Osman Uçar