Enerji nedir? Enerji, çevremizdeki birçok olayın gerçekleşmesine neden olmaktadır. Gündüz vakitlerinde pencereden dışarıya baktığımızda, güneşten gelen enerjinin dünyamıza aydınlattığını ve ısıttığını izleyebiliriz. Akşamları cadde lambalarının elektrik enerjisini kullanarak yolları aydınlattığını görebiliriz. Arabalar hareket ettiğinde benzindekienerjinin hareket enerjisine dönüştürdüğünü görebiliriz. Yediğimiz yiyeceklerde depolanmış enerjiyi çalışmak ve oynamak için harcadığımızı anlayabiliriz. Bu kadar iç içe olduğumuz enerjinin tanımını nasıl yapabiliriz? En basit anlamda enerjinin tanımı aşağıdaki şekilde yapılmaktadır. Bir cismin iş yapabilme yeteneğine enerji denir. Dünyamızda enerji değişik şekillerde bulunabilmektedir; 1. Kimyasal Enerji, 2. Elektrik Enerjisi, 3. Isı (termal ) Enerjisi, 4. Işık Enerjisi, 5. Mekanik Enerji 6. Nükleer Enerji Enerjiyi iki farklı sınıfa ayırmamız mümkündür. 1. Potansiyel Enerji ( Depolanmış Enerji ) 2. Kinetik Enerji ( Hareket Enerjisi ) Bu iki tür enerjiyi daha iyi anlayabilmek için şu örneği kullanabiliriz. Elimize bir kalem alalım. Kalemi sıranın üzerine koyalım. Kalemi sıranın kenarından iterek yere düşmesini sağlayalım. Kalemin yere doğru hareket etmesini sağlayan kinetik enerjidir (Hareket enerjisi ). Şimdi aynı kalemi yerden alarak tekrar sıranın üzerine koyalım. Böylece siz kendi enerjimizi kullanarak kaleme potansiyel enerji ( Depolanmış enerji ) depolamış olmaktasınız. Kalemi yerden ne kadar yükseğe kaldırırsak, kaleme o kadar fazla enerji depolamış oluruz. Kalemi tekrar sıranın kenarından aşağı doğru düşmesini sağlarsak, bu potansiyel enerji ( Depolanmış Enerji ) hareket enerjisine ( Kinetik Enerji ) dönüşecek ve kalem sıradan aşağıya doğru hızla harekete geçecektir. Bir silahtan çıkan mermi, önüne çıkan cisimleri tahrip eder veya deler. Bir insan bir masayı alıp başka yere taşırsa bir enerji harcamıştır. Yani iş yapabilecek durumda olan her şeyin bir enerjisivardır. Bu enerji kullanılmadığı durumlarda potansiyel enerji ( Depolanmış Enerji ) iken kullanılma durumunda kinetik enerji ( Hareket Enerjisi ) halindedir. İlk çağlarda insanlar islerini kas gücü ile görürlerdi. Sonraları hayvanları, özellikle atları kullandılar. Tekerli araçlarda kullanılan beygir gücü, enerjinin ölçümü için temel oldu. Thomas Newcome, 1712'de ilk buharlı makineyi kömür ocaklarında yeraltı suyunu pompalamak için tek pistonlu bir makine olarak kullandı. Buharlı makinenin icadı buharın gemilerde kullanılmağa başlaması İngiltere’yi güneş batmayan imparatorluk haline getirdi. 1814'te George Stephenson ilk buharlı lokomotifi icat etmecide kara taşımacılığında bir çığır açtı. Bu gelişmeler hızla birbirini takip etti. 1888'de Nikola Tesla alternatif akim noktalarını keşfetti ve günümüzde kullandığımız elektrik motorlarının ilki sayıldı. Enerjiyi ölçmek için en yaygın olarak kullanılan birim JOULE adını verdiğimiz birimdir. Bu birim 1818–1889 yılları arasında yaşamış İngiliz bilim adamı James Prescott Joule‘ un anısına JOULEolarak adlandırılmıştır. 1 JOULE 2 kilogramlık bir cismin 1 metre/saniye hızla hareket ettiği sırada sahip olduğu kinetik enerji ( hareket enerjisi ) miktarına eşit bulunmaktadır. Sabah kahvaltıda yediğimiz bir parça tost, yaklaşık 315,000 JOULE’luk enerji içermektedir. Bu enerji ile biz yaklaşık 6 dakika koşabiliriz, yaklaşık 10 dakika bisiklete binebiliriz, hızlı hızlı yaklaşık 15 dakika yürüyebiliriz ve yaklaşık 1,5 saat uyuyabiliriz ( Evet yanlış duymadınız, uyumak için bile enerjiye ihtiyacımız bulunmaktadır…) İş yapabilmek için mutlaka enerjiye ihtiyaç vardır. Yapılacak işlem ile enerji işe dönüşecektir. Kuvvet uygulanarak iş yapıldığında cisim enerji kazanmaktadır. Bu nedenle enerji ile işin birimleri aynıdır yani jouledir. Enerji bir türden diğerine, bir şekilden diğerine dönüştürülebilir. Fakat yoktan var edilemez veya vardan yok edilemez. Enerji her zaman mevcut bulunmaktadır. Bir şekilden diğerine dönüşenenerjiye birçok örnek vermemiz mümkündür. El fenerimizi açtığımızda pilin içine saklanmış haldeki kimyasal enerji, ışık enerjisinedönüşmektedir. Yiyeceklerin içinde kimyasal enerji saklanmış halde bulunmaktadır. Yiyecekleri yediğimizde vücudumuz bu saklanmış enerjiyi hareket enerjisine ( Kinetik Enerji ) dönüştürmekte ve günlük faaliyetlerimizi yapmamıza sağlamaktadır. Eğer vücudumuzun ihtiyacından fazla enerji içerecek miktarda yemek yiyecek olursak, vücudumuz bu fazla enerjiyi yağ hücreleri olarak saklamaktadır. İşte bu yağlar vücudumuzun potansiyel enerjisini ( Depolanmış Enerji ) oluşturmaktadır. Telefonla konuştuğumuzda, sesimiz elektrik enerjisine dönüşmekte, kablolardan geçerek aradığımız telefona ulaşmakta ve diğer telefonda tekrar ses enerjisine dönüşmektedir. Taşıtlar benzinde depolanmış olarak bulunan kimyasal enerjiyi kullanmaktadır. Araba motoru kimyasal enerjiyi ısı ve hareket enerjisine dönüştürmekte ve böylece tekerleklerin dönmesi sağlanmaktadır. Tost makinesi elektrik enerjisini ısı ve ışık enerjisine dönüştürmektedir. Tost makinesinin tellerine bakarsanız, kıpkırmızı parladığını görebiliriz. Televizyon elektrik enerjisini ışık ve ses enerjilerine dönüştürmektedir. Bir lastiği çektiğimizde iş yapmış oluruz. Yapılan iş lastiğin içinde enerji olarak depolanır. Lastiğe bir cisim tutturup bıraktığımızda cisim hareket eder. Böylece lastiğin içinde depolanan enerjihareket enerjisine ( Kinetik enerji ) dönüşür. Ağzını mantar tıpa ile kapattığımız bir cam tüpü ısıttığımızda, tüpün içindeki havanın ısınarak genleşmesi sonucunda mantar tıpa fırlar. Burada ısı enerjisi hareket enerjisine ( Kinetik enerji ) dönüşmüştür. İki cismi birbirine sürttüğümüzde cisimleri hareket ettirmiş oluruz. Ve cisim bir süre sonra ısınmaya başlar. Burada da hareket enerjisi ( Kinetik enerji ) ısı enerjisine dönüşmüştür. Evlerimizi veya iş yerlerimizi ısıtmak için yakıtlardan faydalanırız. Yakıtlarda var olan kimyasal enerji ısı enerjisine dönüşür. Isıtma ve aydınlatma için elektrik enerjisini kullanırız. Elektrikenerjisi lambalar yardımıyla ışık enerjisine, ütü, ısıtıcı ve klima yardımıyla ise ısı enerjisinedönüşür. Besin döngüsünün de her aşamasında da birçok çeşit enerji söz konusu olmaktadır. Örneğin mısırı ele alalım. Mısır bitkisi güneş ışığını havadan aldığı karbon dioksit gazı ve topraktan aldığı su ve minerallerle birleştirmekte ve fotosentez yoluyla depolanmış enerjiye ( Potansiyel Enerji ) dönüştürmektedir. Mısır bitkinin yaprakları ve üzerindeki mısırlar büyümektedir. Mısır bitkisi ve üzerindeki mısırlar büyüdükçe bitkinin güneşten aldığı enerji yapraklara ve mısırların içine saklanmaktadır. Mısırlar şeker ve nişasta olarak saklanmış enerji ile dolmaktadır. Mısırlar olgunlaştıktan sonra toplanmakta ve bunlarla çiftliklerdeki tavuklar ve diğer hayvanlar beslenmektedir. Tavuklar mısırdaki bu saklı enerjiyi büyümek ve hareket etmek için kullanmaktadır. Bir kısım enerjide tavukların kaslarında protein ve yağ olarak birikmektedir. Tavuklar yeterli olgunluğa ulaştığında, çiftçi bu tavuğu mutfaklarımızda yememiz için marketlere satmaktadır. Biz bu tavuğu satın aldıktan sonra onu evimizde pişirmekteyiz. Daha sonra tavuğun etindeki saklanmış halde bulunan enerji yardımıyla biz günlük hayatımızda gerçekleştirdiğimiz çok farklı işleri gerçekleştirmekte kullanmaktayız; yürümekte, koşmakta, yüzmekte, futbol oynamakta, vs.