Cevap:
Verim Nedir? Tanımı ve örnek soru çözümü
Verim enerjiden faydalanma oranıdır. Kullandığımız aletler ve makineler enerjiyi bir biçimden başka bir biçime dönüştürür. Bu makinelerin çalışması için sağlanan enerjinin ne kadarını yararlı işe dönüştürdükleri verimle ifade edilir. Bir aleti ya da makineyi bir sistem olarak düşünürsek, sistemden çıkan faydalı işin sistemin çalışması için sisteme sağlanan enerjiye oranı verimdir. Matematiksel olarak şöyle gösterilir:
Verim=
Saglanan enerji
Yararli is
×100
Verim = \frac{Cikan \space enerji}{Saglanan \space enerji} \times 100
Devridaim makineleri ve verim
Eski çağlardan beri insanlar kendi kendine hiç durmadan çalışacak makineler tasarlamaya çalışmışlardır. Hiç enerji sağlamadan kendi kendine çalışacak bir motor yapabildiğinizi düşünün, ne elektrik faturası ne de yakıt parası ödemenize gerek kalırdı. Böyle bir makineye sonsuz döngülü yani devridaim makinesi adı verilir. Devridaim makinelerinin verimlerinin %100 olması gerekir, sisteme giren enerjinin tamamını kullanışlı işe dönüştürmelidirler.
Enerjinin korunumu yasasına göre enerji kapalı bir sistemin içinde korunur. Ancak her makinede enerjinin bir kısmı sürtünmeden ya da hava direncinden dolayı iç enerji biçimine dönüşür. Bu sıcaklığı artırır ama faydalı iş yapılmasına olanak sağlamaz. Ayrıca ses ve ışık gibi biçimlere dönüşerek de enerji bir daha yararlı olarak kullanılamaz hale gelebilir. Gerçek dünyada sürtünme hep vardır, bu nedenle mekanik enerji korunmaz. İşte bu yüzden verimi 100% olan makineler yapılamaz.
Örnek soru çözümü:
Elektrik motorunun verimi
Elektrik motoru elektrik enerjisini kinetik enerjiye dönüştürür. Verimi %80 civarındadır. Peki elektrik gücü 1200 W olan bir elektrik motorunun sağladığı yararlı mekanik güç ne kadardır?
Elektrik motoruna sağlanan güç = yararlı mekanik güç + (ısı, ses gibi amaç dışı güç)
Otomobil motorunun verimi
Otomobil motorları yakıttaki kimyasal enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürür. Benzinli araçların verimi %25 civarındadır. Bunun anlamı otomobillere sağlanan enerjinin %75’inin amaç dışı enerjiye dönüştüğüdür. Elektrik motoruna göre çok verimsiz. İşte bu nedenle daha verimli elektrikli otomobiller tasarlanıyor.
Ampullerin ve lambaların verimi
Filamanlı ampuller elektrik enerjisini ısı ve ışık enerjisine dönüştürür. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi filamanlı ampullerin ışık yaymalarının sebebi ampulün filamanının ısınmasıdır. Ancak tam da bu nedenle filamanlı bir ampulün ışık olarak yaydığı enerji ısı olarak yaydığından oldukça azdır. Filamanlı ampullerin verimi %10 civarındadır, enerjinin %90’ı istenmeyen ısı olarak çevreye yayılır.
Kolay gelsin
