Konu anlatımı
Bir arabanın deposundaki yakıtın enerjisinin yalnızca bir kısmı aracı hareket ettirmeye yarar; geri kalanı ısı olarak çevreye yayılır. Bu alt başlıkta verim kavramını, enerji verimliliğinin günlük hayattaki karşılıklarını ve verimi artırmanın yollarını göreceksin. TYT'de verim kavram olarak sorulur; verim hesabı 11. sınıf konusudur.
Verim nedir?
Bir makineye ya da sisteme verilen enerjinin bir kısmı istenen işe dönüşür; buna yararlı enerji denir. Geri kalanı sürtünme, ısınma ve ses gibi istenmeyen biçimlere dönüşür. Yararlı enerjinin harcanan enerjiye oranına verim denir ve çoğunlukla yüzde olarak ifade edilir. Hiçbir gerçek makinede kayıplar sıfır olmadığı için verim her zaman %100'den küçüktür. Verim yüksekse aynı iş için daha az enerji harcanır.
Enerji kimlik belgesi
Binaların ve elektrikli ev aletlerinin enerji tüketimi, A'dan G'ye kadar harflerle gösterilen sınıflarla belgelenir. A sınıfı bir bina ya da buzdolabı, aynı hizmeti daha az enerjiyle sağlar. Enerji tasarrufu, enerjiyi gereksiz yere kullanmamaktır; enerji verimliliği ise aynı işi daha az enerjiyle yapmaktır. Bu belgeler tüketicilerin daha verimli ürünleri seçmesine ve ülkenin enerji harcamasının azalmasına yardım eder.
Verimi artırmak
Hareketli parçaları yağlamak ve bilyeli rulman kullanmak sürtünmeyi azaltarak verimi artırır. Akkor lamba elektrik enerjisinin büyük bölümünü ısıya dönüştürürken LED lamba aynı ışığı çok daha az enerjiyle verir. Binaların yalıtılması ısıtma için harcanan enerjiyi azaltır. Tarih boyunca su değirmenleri, yel değirmenleri ve El-Cezeri'nin su yükseltme düzenekleri gibi sistemler, işleri daha az emekle yapmak için tasarlanmıştır; buhar makinelerinin geliştirilmesi de aynı yakıtla daha çok iş elde etme çabasının ürünüdür.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Aynı parlaklıkta ışık veren bir akkor lamba ile bir LED lambadan hangisi daha verimlidir? Akkor lambanın daha çok ısınmasının nedeni nedir?
Çözüm. Lambaların görevi ışık vermektir; yararlı enerji ışık enerjisidir. Akkor lamba harcadığı elektrik enerjisinin büyük kısmını ısıya, küçük bir kısmını ışığa dönüştürür; bu yüzden çok ısınır. LED lamba aynı ışığı çok daha az elektrik enerjisiyle verir ve daha az ısınır. Yararlı enerjinin harcanan enerjiye oranı LED lambada daha büyük olduğu için LED lamba daha verimlidir.
Örnek 2. Bir bisikletin zinciri paslanmış ve tekerlek yatakları kuru kalmış. Bisikletçi zinciri temizleyip yağlıyor. Bu işlem bisikletin verimini nasıl etkiler?
Çözüm. Paslı ve kuru parçalar arasındaki sürtünme, pedala uygulanan enerjinin bir kısmının ısıya dönüşmesine yol açar. Temizleme ve yağlama sürtünmeyi azaltır; böylece pedala verilen enerjinin daha büyük bir kısmı bisikleti ilerletmeye harcanır. Yararlı enerjinin harcanan enerjiye oranı arttığı için verim artar; ama verim yine de %100'e ulaşamaz.
Sık yapılan hatalar
- Verimin %100 ya da daha büyük olabileceğini sanmak.
- Enerji tasarrufu ile enerji verimliliğini aynı şey sanmak.
- Kayıp enerjinin yok olduğunu düşünmek; kayıp enerji çoğunlukla ısı olarak çevreye yayılır.
- Verim, yararlı enerjinin harcanan enerjiye oranıdır ve her zaman %100'den küçüktür.
- Sürtünmeyi azaltmak, yalıtım ve LED gibi teknolojiler verimi artırır.
- Enerji kimlik belgesinde A sınıfı en verimli sınıftır.