Kitaptaki Soru Metni ve Verilenler
2. ÜNİTE Kimyasal Enerji: Moleküllerin kimyasal bağlarında depo lanmış enerji bulunur. Bu enerjinin kimyasal tepkime sonu cunda açığa çıkmasıyla kimyasal enerji elde edilir. Pil ve akülere depolanan enerji kimyasal enerjidir. Günlük hayatta yaygın olarak kullanılan piller ve Görsel 2.4’teki gibi aküler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzenek lerdir. Kimyasal enerji; ısıya, ışığa veya mekanik enerjiye dönüştürülebilir. Örneğin pildeki kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüşerek uzaktan kumandalı oyuncak arabayı çalıştırabilir veya el fenerindeki kimyasal enerji ışık enerji sine dönüşerek karanlık bir yeri aydınlatabilir. Nükleer Enerji: Nükleer enerji atom çekirdeğinden elde edilir. Güneş gibi yıldızlarda helyum, hidrojen, lityum vb. hafif çekirdeklerin birleşmesi veya nükleer santrallerde (Görsel 2.5) uranyum, plütonyum gibi ağır atom çekirdek lerinin bölünmesi sonucunda nükleer enerji oluşur. Nükleer reaksiyon sonucunda nükleer reaktörde çok yüksek bir ısı açığa çıkar. Bu ısı sayesinde su kaynatılarak yüksek basınçlı buhar elde edilir. Elde edilen yüksek basınçlı buhar sayesinde türbinler döndürülerek kinetik enerji oluşturulur. Oluşturulan kinetik enerji elektrik enerjisine dönüştürülerek kul lanılır. Nükleer enerji elektrik üretimi dışında tıp, endüstri, uzay çalışmaları, savunma sanayisi gibi birçok alanda kullanılır. Görsel 2.4: Akü Görsel 2.5: Nükleer santral Isı: Sıcaklıkları farklı olan maddeler bir araya geldiklerinde ya da birbirlerine temas ettiklerinde aralarında enerji alışverişi olur. Bu alışveriş esnasında alı nan ya da verilen enerjiye ısı denir. Isı sistemin moleküllerinin, atomlarının ve elektronlarının hareketleri sonucu ortaya çıkar. Cisimleri oluşturan moleküllerin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamına iç enerji denir. Mutlak sıcaklığın üzerinde bir sıcaklığa sahip olan her sistemin iç enerjisi vardır. Bir enerji biçimi olan ısının SI'da birimi jouledür (J). Günlük hayatta ısı için sıklıkla "kalori" birimi de kullanılır. Görsel 2.6’da bir evin farklı bölümlerindeki sıcaklık dağılımının kızılötesi termal kamera görüntüsü verilmiştir. Görsel 2.6: Kızılötesi termal kamera görüntüsü Mutlak Sıcaklık Mutlak sıcaklık (mut lak sıfır), teorik olarak mümkün olan en düşük sıcaklıktır ve -273,15 °C (derece celcius) olarak tanımlanır. Termodinami ğin temel kavramlarından biri olan mutlak sıfır, K (Kelvin) ölçeğinde 0 K değerine karşılık gelir. Bu sıcaklık değerinde mole küllerin termal hareketle rinin olmadığı ve kinetik enerjilerinin sıfır olduğu kabul edilir. Bir malzemenin sıcaklı ğının mutlak sıfıra dü şürülmesi imkânsız olsa da gelişmiş yöntemler kullanılarak laboratuvar ortamında mutlak sıfıra çok yakın sıcaklıklara ulaşılabilmektedir.
Ayrıntılı Adım Adım Çözüm
Fiziksel anlamda iş: W = F · Δx (kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımı) bağıntısıyla hesaplanır.
Kinetik enerji E_k = ½ m·v², yer çekimi potansiyel enerjisi E_p = m·g·h formülüyle bulunur. Sürtünmesiz ortamlarda toplam mekanik enerji (E_mekanik = E_k + E_p) korunur. Güç ise birim zamanda yapılan iştir (P = W / t).