30 Bin Üyemize Katılın
E-Bülten yayınlarımız için abone olun.
  • DOLAR
    6,244
  • EURO
    6,968
  • BIST
    85310
Solar Çatı Hesaplama Modülü
MENÜ

Enerji Birimleri Nelerdir?

Enerjinin birimlerine geçmeden önce “Birim” ifadesinin anlamı ve ölçme mantığı hakkında kısaca bilgi verelim:

Birim Nedir?

Türk Dil Kurumu’nda yer alan tanıma göre; “Bir niceliği ölçmek için kendi cinsinden örnek seçilen değişmez parçaya” birim denmektedir. Bunu şu şekilde de ifade edebiliriz; herhangi bir şeyin ne kadar olduğunu ortaya koymak için toplum tarafından belirlenen kalıplara birim denir.

Eski çağlarda bir kulaç, beş avuç gibi ölçene göre değişen birimlerle bir şeyin ne kadar olduğunu belirleniyordu. Bu durumun yanlışlığının fark edilmesiyle ve ortak bir ölçüm birimi ortaya konmak istenmesiyle ölçüm işlemlerinde bir standartlaşmaya gidildi.

Günümüzde “SI” olarak ifade edilen Uluslararası Birimler Sistemi (Système International d’Unités), 1960 yılında yapılan 11. Ağırlıklar ve Ölçü Genel Konferansı’nda kabul edilmiştir. 1971 yılında düzenlenen 14. Ağırlık ve Ölçme Genel Konferansı’nda ise, 7 temel ölçü birimleri belirlenmiştir. Buna göre; uzunluk, kütle, zaman, elektrik akımı, termodinamik sıcaklık, madde miktarı ölçüsü ve ışık şiddeti temel birimlerdir. Bu Temel Birimler şu şekillerde tarif edilmektedir:

Zaman (Saniye, s): 133Cs atomunun çok ince enerji düzeylerindeki geçişe tekabül eden radyasyonun 9192631770 periyodunun geçmesi için geçen süreye saniye denir. Bu geçişler tam olarak 9192631770 Hz ferekansta olmaktadır.

Uzunluk (Metre, m): Işık tarafında vakumda saniyenin 1 299792458 oranında katettiği yolun uzunluğuna 1 metre denir. Bu ışık hızının tam olarak 299792458 m/s olmasından ileri gelir.

Kütle (Kilogram, kg): Kütlenin birimidir ve uluslararası kilogram ölçüsünün prototipine eşittir. Bu platin-iridyum silindir prototip daima tam olarak 1 kg’dir.

Elektrik Akımı (Amper, A): Sonsuz uzunluktaki ve vakumda 1 metre aralıkla yerleştirilmiş iki paralel düz iletkenden geçen akımın 2 × 10−7 Newton/m miktarinda oluşturduğu sabit akıma Amper denir. Bu ifade manyetik sabit olan µo (boşluk geçirgenlik katsayısı) 4π × 10−7 H/m olduğunuda kabul eder.

Termodinamik Sıcaklık (Kelvin, K): Suyun üç halininde bulunduğu noktadaki termodinamik sıcaklığın 1 273.16 kesrine kelvin denir.

Madde Miktarı (Mol, mol):

1) 1 mol, 12 gram 12C atomunun içereceği kadar temel tanecik içeren maddenin ölçüsüdür.

2) Mol kavramı kullanıldığı zaman temel taneciğin türü açıkca belirtilmelidir. Bunlar atom, molekül, iyon, veya elektronlar olabilir. Bu karbon 12’nin mol kütlesinin 12 g/mol olması demektir.

Işık Şiddeti (Kandela, cd): Tek tip ışık yayan, frekansı 540 × 1012 olan ve bu yöndeki ışıma şiddeti 1 683 watt/steradian ışık şiddetinin verilen bir doğrultudaki ölçüsüne Kandela denir.

Temel Birimler

Evreden var olan ne varsa bu birimler aracılığıyla miktarı ortaya konur. Bu birimlerin dışındaki birimler, temel birimlerden türetilerek “Türetilmiş Birimler” olarak ifade edilmektedir. Bazı türetilmiş büyüklükleri aşağıdaki tabloda görebilirsiniz:

Türetilmiş Birimler

Bilimde ölçüm büyüklüklerinin sayısı sınırsız olduğunu söyleyebiliriz. Dolayısıyla temel büyüklükler temelinde türetilmiş büyüklüklerin ve türetilmiş birimlerin tam bir listesi verilmesi mümkün değildir. İlgi duyalar için temel SI birimler cinsinden türetilmiş büyüklükler ve birimlerin örnekleri burada verilmiştir.

SI Önekleri Nedir?

SI önekleri, SI birimlerinin ondalık sisteminde alt ve üst katları oluşturmak için kullanılır. Önekler çok büyük veya çok küçük sayısal değerleri önlemek amacıyla kullanılmalıdır. Önek, kullanılan birime doğrudan ilintili hale getirilir ve sembolü birimin sembolü ile ilişkilendirilir. Örneğin, metre temel biriminin önünü kilo öneki getrildiğinde 1000 metre yani 10^3 metre ifade edilmiş olunmaktadır.

SI önekleri

Enerjide Kullanılan Birimler Nedir?

Enerji yaygın olarak; BTU (daha çok klimalarda, iklimlendirmede), Joule, Newton-metre ve kalori gibi birimlerle ölçülür. Günümüzde enerji sektöründe yaygın olarak Joule veya Watt biriminin önünde kilo (10^3), mega (10^6) ve giga (10^9) ön ekleri kullanılmaktadır.

Kuvvet, Enerji ve İş arasında sıkı bir ilişki bulunmaktadır. Şöyle ki; bir kuvvet ile bir iş yapılabilmektedir. İş, bir cisme uygulanan kuvvetin, o cismin konumunda yaptığı değişiklik etkisi olarak tanımlanabilir. Bilindiği üzere, enerji en kısa olarak iş yapabilme kapasitesi olarak tanımlanmaktadır. Yani, kuvvet evrendeki hareketin, enerjinin başlangıcıdır.

Öte yandan, bir işi yapabilmek için birim zamanda harcadığımız enerji ise bizim gücümüzü göstermektedir.

Bu ilişkileri ortaya koyduktan sonra, birimleri anlamak daha da kolay olacaktır:

Bir Joule ve Watt türetilmiş birimlerdir:

Joule’un birimi= Newton x Metre= kg x m^2/ s^2′ dir.

Watt’ın birimi= Joule/s = kg x m^2/s^3′ tür.

1 BTU= 1055, 05585 Joule

1 kalori= 4,1868 Joule

1 Beygir Gücü (Horse Power,HP)= 745 W

1 TEP (Ton Eşdeğer Petrol) = 41.868.000.000 Joule= 41,868 GJ

1 TEP = 11630 kWh

Eğer elinizde güce dair bir bilgi varsa ve ne kadar enerji tükettiğinizi/ürettiğinizi öğrenmek için bu dönüşümü yapmanız gerekmektedir:

Enerji = Güç x Zaman

Bunu bir örnekle somutlaştıracak olursak:

Elektronik aletlerde yer alan etiketlerde güç tüketimleri Watt cinsinden ifade edilir. Örneğin, bir buzdolabı için etiketteki değer 200 W olsun. Bu ifadede denilmek istenen; bu buzdolabı saniyede 200 Joule enerji tüketir. Bu aleti 3 saat çalıştırmanız için “200 x 3 x 3600=2.160.000 Joule veya 2,16 MJ enerji vermelisiniz.

Burada dikkat edilmesi gereken; Joule var olan enerjinin miktarını, Watt ise birim zamanda üretilen veya tüketilen enerji miktarını ortaya koymada kullanılıyor olmasıdır. Yaygın olarak güç üretim/tüketimleri hesaplamalarında ise “kWh/kWs” birimi kullanılmaktadır.

Elektriksel yollarla üretilen enerjiyi irdelediğimizde ise enerji ve güç tanımları biraz değişiyor. Elektriksel olarak;

1 Joule, 1 kulonluk elektrik yükünün 1 Volt’luk gerilim altında yaptığı iştir.

1 Watt, 1 Amper şiddetindeki bir elektrik akımının 1 Volt’luk bir gerilim altında ürettiği güçtür.

elektriksel güç

Kaynaklar:
1)
TÜBİTAK
2) İlker Can Çelik, Genel Fizik 1 ve 2 Ders Notları

İlginizi Çekebilecek Diğer İçerikler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir