Enerji

Enerji
Güneş, Dünya üzerindeki yaşamın büyük çoğunluğu için enerji kaynağıdır. Enerjisini esas olarak nükleer füzyondan alır. Nükleer füzyon ile Güneş çekirdeğinde protonlar birleşerek helyum açığa çıkar ve böylece kütle, enerjiye dönüşür. Açığa çıkan enerji Güneş'in yüzeyine taşınır ve esas olarak ışınımla uzaya yayılır.
Yaygın sembol(ler):	E
temel SI birimlerinden türetimi:	J = kg m2 s−2
SI nicelik boyutu:	M L2 T−2
SI birimi:	joule
diğer birimler	kW⋅h, BTU, kalori, eV, erg, ayak-libre
Yaygın mı?:	evet
Korunuyor mu?:	evet

Bu maddedeki bilgilerin doğrulanabilmesi için ek kaynaklar gerekli. Lütfen güvenilir kaynaklar ekleyerek maddenin geliştirilmesine yardımcı olun. Kaynaksız içerik itiraz konusu olabilir ve kaldırılabilir. Kaynak ara: "Enerji" – haber · gazete · kitap · akademik · JSTOR (Mayıs 2024) (Bu şablonun nasıl ve ne zaman kaldırılması gerektiğini öğrenin)

Fizikte enerji (Antik Yunanca ἐνέργεια (enérgeia) 'aktivite'den gelir), bir cisime veya fiziksel bir sisteme aktarılan, işin performansında ve ısı ve ışık biçiminde tanınabilen niceliksel özelliktir. Enerji korunan bir miktardır; Enerjinin korunumu yasası, enerjinin istenen biçime dönüştürülebileceğini ancak yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirtir. Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) enerjinin ölçü birimi joule'dür (J).

Enerji, bir sistemin iş yapma kapasitesidir. Fizikte iş, kuvvetin yer değişim yönündeki bileşeninin etkisinin yer değiştirmeyle çarpımı olarak tanımlanır ve enerji, iş ile aynı birimle ölçülür.

Enerjinin yaygın biçimleri arasında, hareket eden bir nesnenin kinetik enerjisi, bir nesnenin depoladığı potansiyel enerji (örneğin bir alandaki konumu nedeniyle), katı bir nesnede depolanan esneklik enerjisi, kimyasal reaksiyonlarla ilişkili kimyasal enerji, elektromanyetik radyasyon tarafından taşınan ışınım enerjisi ve termodinamik sistemin içerdiği iç enerji yer alır. Tüm canlılar sürekli olarak enerji alır ve verir.

Enerjinin 3 temel formülü vardır:

E=Fd

1 Joule enerjisi olan bir madde, 1 metreyi 1 Newton ile gidebilir.

E=mc²

1 kg kütlesi olan bir maddenin ışık hızının karesinin sayısal değeri kadar (Joule) enerjisi vardır.

E=Pt

1 Joule enerjisi olan bir madde, 1 saniye boyunca, 1 Watt'lık güç uygulayabilir.

Fizikte, enerjinin önemi için bir sebep; enerjinin korunma özelliğidir. Enerjinin korunumu yasası şöyle söyler: Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, sadece farklı biçimlere dönüştürülebilir. Enerjinin bir hacim alanı içerisindeki bütün biçimlerinin toplamı sadece o hacme giren ya da o hacimden çıkan enerji miktarı ile değiştirilebilir. Enerjinin önemi için diğer sebep; enerjinin alabileceği farklı biçimlerin sayısıdır. Kinetik enerji (hareket enerjisi) ve potansiyel enerji enerjinin iki temel kategorisidir. Kinetik enerji atılan bir beyzbol topu gibi hareketli bir kütle tarafından taşınan hareketin enerjisidir. Potansiyel enerji kütleçekim alanı, elektrik ya da manyetik alan gibi bir kuvvet alanı içerisindeki objelerin konumları tarafından etkilenen enerjidir. Örneğin; yer çekimine karşı kaldırılan bir nesne içerisinde, eğer düşerse kinetik enerjiye dönüştürülen, kütleçekim potansiyel enerjisi depolar. Işık gibi elektromanyetik dalgaların ışıma enerjisi, katı cisimlerin bozulması ya da esnemesi sonucu elastik enerji, örneğin; bir yakıtın yanmasıyla oluşan kimyasal enerji ve ısı enerjisi, maddeyi oluşturan parçacıkların belirli bir rastgele hareketinin mikroskobik kinetik ve potansiyel enerjileri enerjinin özel biçimlerini içerir.

Ancak, bir sistemdeki toplam enerjinin tamamı işe dönüştürülemez. Bir sistemin enerjisinin işe dönüştürülebilen miktarına kullanılabilir enerji denir. En fazla bozulan ve enerjinin en yüksek entropi biçimi olarak ısı enerjisi özel bir duruma sahiptir. Termodinamiğin ikinci yasası, enerjinin değişik biçimlerine dönüştürülebilen ısı enerjisinin miktarını belirler.

Her cisim durgunken kütleye sahiptir. Buna hareketsiz kütle denir. Eylemsizlik kuvveti, Albert Einstein'ın E=mc² eşitliği kullanılarak hesaplanabilir.

Enerjinin bir biçimi olan durgun enerji enerjinin başka biçimlerine çevrilebilir. Tüm enerji dönüşümlerindeki gibi, enerjinin toplam miktarı bu durumda da azalmaz ya da artmaz. Bu perspektiften dolayı; evrendeki maddenin miktarı onun toplam enerjisine katkıda bulunur.

Benzer bir biçimde, tüm enerji kütlenin bir eşdeğer miktarını gösterir. Güneşimiz (ya da bir nükleer bomba) nükleer potansiyel enerjiyi enerjinin başka biçimlerine dönüştürür; toplam kütlesi haddi zatından dolayı azalır. Çünkü, Güneş büyükçe bir ışık enerjisi olarak hala içerisinde aynı toplam enerjiyi içerir. (Enerji Güneşin çevresinden uzaklaştığı zaman kütlesi azalır.)

Enerjinin tüm egzotik biçimleri boş alanı da içeren tüm uzaya nüfuz eder. Örneğin; tüm uzay sıfır noktası enerjisi olarak adlandırılan bir enerji yoğunluğunu içerir.

Enerji maddelerin değişmesi için gereklidir. Tüm yaşayan şeyler canlı kalabilmek için kullanılabilir enerjiye ihtiyaç duyar. İnsanlar bu enerjiyi oksijen ile birlikte metabolizmanın ihtiyacını karşılayan yiyeceklerden alır. İnsan uygarlığı enerjinin devamlı kullanılmasına gereksinim duyar. Örneğin; fosil yakıtlar ekonomide ve politikada hayati bir konudur. Dünya'nın iklimi ve ekosistemi ışık enerjisi ile sürdürülür. Dünya ışık enerjisini büyük oranda Güneşten alır ve iklim ile ekosistem alınan enerji miktarı ile hassas bir biçimde değişir.