ATÖLYE ÇALIŞMASI II - Deneme Sınavı - 4

Hepimiz günlük yaşantımızda karşılaştığımız olaylarda kuvvet kavramını duymuş veya kullanmışızdır. Evde bir eşyayı ittiğimiz veya çektiğimizde, spor yaparken bir topa vurduğumuzda ya da topu fırlattığımızda bir kuvvet uygularız. Buradaki kuvvet kelimesi kas gücümüzü kullanarak cisimlerin durumunda bir değişim yaratmamız ile ilgilidir. Bunlara benzer birçok örnek kuvvetlerin bir yöne sahip olduklarını, yani vektörel nicelik olduklarını gösterir. Kuvvet, bir cismin durumunda değişiklik yaratan etken olarak tanımlanır.

Bir cisme birden fazla kuvvetin aynı anda uygulandı¤ı durumlar da söz konusu olabilir. Bu durumda; cisim üzerine etki eden “net kuvvet” kavramından bahsetmek daha doğru olacaktır. Net kuvvet yerine “bileşke kuvvet” veya “dengelenmemiş kuvvet” terimleri de kullanılmaktadır.

Dinamometre (kuvvet ölçer) metallerin esneklik özelliklerinden yararlanılarak yapılmış ve kuvvet ölçmekte kullanılan bir aygıttır. Dinamometrede esnek bir yay ve ölçekli bir gösterge bulunur. Uygulanan kuvvete göre yayda bir gerilme olur ve kuvvet değeri ölçek üzerinden okunur. Örneğin, dinamometrenin ucundaki çengele bir cisim takılarak cismin ağırlığı da bulunabilir. Çünkü, cisme etkiyen yerçekimi kuvveti nedeniyle dinamometredeki yayda bir gerilme olacaktır. Bu gerilme değeri cismin ağırlığına eşittir. Dinamometrede ölçülen değerler Newton (N) birimi ile verilir.

Yapılan işin büyüklüğü, cisme uygulanan kuvvetin büyüklüğüne, cismin yer değiştirme mesafesine ve kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıya bağlıdır.

İş ve enerjinin aynı birimlere sahip olması beklenen bir durumdur. Yani enerjinin birimi de SI birim sisteminde Joule (J) olarak verilir.

Bir maddenin sıcaklığını 1 °C arttırmak için gerekli ısı enerjisi miktarına “ısı kapasitesi” denir

Cisme verilen ısı miktarının cisimde meydana gelen sıcaklık artışına oranı “ısı kapasitesi” olarak bilinir ve “C” harfi ile temsil edilir

Buraya kadar ısı, iş ve sıcaklık kavramlarından bahsettik. Mekanik bir sistemde sürtünme oldu¤u zaman mekanik enerjide bir kayıp olacağını daha önce belirtmiştik. Kaybolan bu mekanik enerji aslında ısı enerjisine dönüşmektedir.

F=10 N

x=2 m

W = Fx = (10N) (2m) = 10 × 2 = 20 J olur.

Güneş enerjisinden faydalanma yollarından bazıları:
• Sıcak su elde edilmesi,
• Konutların ısıtılması ve serinletilmesi,
• Kurutma,
• Güneş fırınları ve güneş ocakları,
• Tuz elde edilmesi,
• Deniz suyundan saf su elde edilmesi,
• Yüzme havuzlarının ısıtılması,
• Isı pompası,
• Elektrik elde edilmesi,
• Yapma fotosentez,
• Tarımda faydalanma,
• Soğutma sistemlerinde güneş enerjisinden yararlanma,
• Güneş pompaları,

Güneş enerjisini ısı enerjisine dönüştüren güneş kollektörlerini üç grupta inceleyebiliriz. Bunlar düzlem, parabolik ve silindirik-parabolik kolektörlerdir. Düşük sıcaklık uygulamalarında düzlem kollektörler ve yüksek sıcaklık uygulamalarında diğer kollektör modelleri tercih edilir.

Güneş enerjisini ısı enerjisine dönüştüren güneş kollektörlerini üç grupta inceleyebiliriz. Bunlar düzlem, parabolik ve silindirik-parabolik kolektörlerdir. Düşük sıcaklık uygulamalarında düzlem kollektörler ve yüksek sıcaklık uygulamalarında diğer kollektör modelleri tercih edilir.

150°C’ den düşük sıcaklıklarda düzlem kollektörünün uygulama alanlarından
bazıları:
• Kullanma suyunun ısıtılması (akışkanlı kollektörler),
• Bina ısıtma ve havalandırma (havalı kollektörler),
• Tarım da ürün kurutma ve seracılık,
• Su damıtımı ve tuz üretimidir.
150°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda parabolik ve silindirik-parabolik kollektörlerinin
uygulama alanlarından bazıları:
• Sulama için su pompaları,
• Küçük motorlar ve güneş tencereleri,
• Buhar jeneratörüyle elektrik üretimi,
• Güneş fırınları,
• Elektrik enerjisi üretimi,
• Madde araştırılması,
• Seramiklerdir.

150°C’ den düşük sıcaklıklarda düzlem kollektörünün uygulama alanlarından
bazıları:
• Kullanma suyunun ısıtılması (akışkanlı kollektörler),
• Bina ısıtma ve havalandırma (havalı kollektörler),
• Tarım da ürün kurutma ve seracılık,
• Su damıtımı ve tuz üretimidir.
150°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda parabolik ve silindirik-parabolik kollektörlerinin
uygulama alanlarından bazıları:
• Sulama için su pompaları,
• Küçük motorlar ve güneş tencereleri,
• Buhar jeneratörüyle elektrik üretimi,
• Güneş fırınları,
• Elektrik enerjisi üretimi,
• Madde araştırılması,
• Seramiklerdir.

Güneş enerjisinden yararlanarak akışkan sıcaklığının 100°C’den düşük olabileceği sistemlerde (sıcak su elde edilmesi ve konut ısıtması gibi) düzlemsel kollektörler kullanılır.

Düzlemsel toplayıcılar genel olarak saydam (cam) örtü, absorplayıcı plaka, ısı yalıtım malzemesi ve kollektör kasasından ibarettir.

Günlük hayatta kullandığımız pencere camının güneş ışınlarını
geçirme katsayısı % 88’dir.

Siyah mat boyanın güneş ışınını absorplama miktarı yaklaşık % 90-98 aralığındadır.

Kollektör yüzeyi genel olarak tam güney yönüne bakmalıdır. Ancak zorunlu durumlarda kollektör yüzeyi güneyden doğuya veya batıya doğru en çok 15° döndürülebilir.