Enerjinin formlarını anlayabilmek için öncelikle enerjinin ne olduğunu bilmemiz gerekli. Enerji, iş yapabilme kapasitesini ifade eder. Maddelerin aksine enerjinin bir kütlesi bulunmaz ve uzayda/boşlukta yer kaplamaz. Enerjiyi ölçmemizin tek yolu, maddede oluşturduğu etkiye bakmaktır. Topu daha uzağa fırlatan birisi topa daha çok enerji uygulamış veya aktarmış demektir.
Bir çoğunuz biliyorsunuz, enerjinin temelde iki biçimi bulunur: potansiyel ve kinetik. Potansiyel enerji, depolanan ve harekete dönüşebilme olanağı olan enerjiyi ifade eder. Kinetik enerji ise hareket halindeki enerjiyi tanımlamak için kullanılır.
Örneklendirmez gerekirse, bir barajın arkasında duran su potansiyel enerjiye sahiptir ve baraj kapılarının açılmasıyla birlikte su hareket etmeye başlar dolayısıyla suyun sahip olduğu potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşmüştür. Hücrelerimizdeki mitokondri organeli buna benzer bir sistem ile sürekli olarak enerji üretme kapasitesine sahiptir.
GÖRSEL - Kinetik ve Potansiyel Enerji
Elektrik enerjisi ise eksi yüklerin atomdan atoma atlayarak yani konum değiştirip elektrik akımını oluşturması sonucu ortaya çıkan enerjidir. Pille çalışan ancak kapalı olan bir oyuncakta potansiyel elektrik enerjisi vardır, oyuncağın açma tuşuna basıldığında ise kinetik enerjiye dönüşür. Sodyum iyonları sinir hücrelerinin zarından geçerek elektrik enerjisiyle aksiyon potansiyeli dediğimiz uyarıcı sinyali oluşturur.
Kimyasal enerji molekül ve bileşiklerin yapısındaki bağlarda depolanan potansiyel enerjiyi ifade etmek için kullanılır. ATP molekülü hücresel faaliyetler için kullandığımız enerji molekülüdür. Yapısına baktığımızda yüksek enerjili bağlar görürüz. Bu bağlar potansiyel enerjiye sahiptir, ancak bunlardan faydalanabilmek için enerjinin serbest bırakılması gereklidir. Bu da o bağın yıkılması ve serbest enerjinin açığa çıkmasını gerektirir.
GÖRSEL - Sinir hücresinde iyon hareketi
Bir kimyasal reaksiyonun başlangıcında ve sonunda bulunan enerji miktarı aynıdır. Ne demek istiyoruz? Enerji, yoktan var edilemez ve vardan yok edilemez, yalnızca bir formdan öbürüne dönüştürülebilir. Bu, enerjinin korunumu yasası termodinamiğin birinci yasasıdır. Hemen buna da basit bir örnek verelim.
Yediğimiz gıdaların içinde kimyasal enerji olduğunu biliyoruz. Vücudumuza gıdalarla aldığımız bu kimyasal enerjiye ne oluyor? Yürümek ve konuşmak gibi kas hareketi gerektiren yani mekanik enerjiye ihtiyaç duyan bu eylemlerde kimyasal enerji mekanik enerjiye dönüştürülüyor.
GÖRSEL - ATP molekülündeki yüksek enerjili bağlar
Başka bir örnek ise, enerjinin bir formdan öbürüne dönüşümü esnasında ortama salınan ısı enerjisi. Isı moleküler hareket neticesinde ortaya çıkan kinetik enerjidir. Enerji formu dönüşümleri esnasında ortama salınan ısı normal vücut sıcaklığımızı korumak için kullandığımız bir yöntemdir.
Sonuç olarak, enerji iş yapabilme kapasitesidir, kütlesi bulunmaz ve ölçmek için maddelerde sebep olduğu etkilere bakmak gerekir. Potansiyel ve kinetik olmak üzere iki temel grupta ele alınır. Depolanan ve harekete dönüşebilme olanağı olan potansiyel enerjinin hareketi başlatmasıyla dönüştüğü enerji şekli kinetik enerjidir. Bir reaksiyonun başlangıcı ve sonunda bulunan enerji miktarı aynıdır, buna enerjinin korunumu yasası denir. Elektrik enerjisi, kimyasal enerji, mekanik enerji, serbest enerji, ısı enerjisi gibi konuya ilişkin birçok terim bulunur. Vücudumuzda bahsi geçen bütün bu enerji türlerine örnek bulunmaktadır.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
