Enerji ne demektir? Enerjinin korunumu nasıl olur, enerji çeşitleri, maddenin enerjiye, enerjinin başka enerjiye dönüşümü.
Onun bugün fazla enerjisi yok; bilmem fazla iş yapabilecek mi?» Bu enerji kelimesinin her günkü bir kullanılışıdır ve fizikçinin bu terimden anladığı şey, daha kesin olmakla beraber, hemen hemen aynıdır. Enerjinin bilimsel bir tarifi «iş yapma kabiliyeti» dir.
Enerji birçok şekillerde bulunur. Yanan bir ocaktan çıkan ısı, bir elektrik ampulünü yakan elektrik enerjisi kadar bir enerjidir. Benzer tarzda, ışığın kendisi de bir enerji şeklidir. Makineleri çalıştıran mekanik enerji de böyledir. Başka enerji şekilleri arasında kimyasal enerji, magnetik enerji ve atom enerjisi vardır. Enerji sadece çeşitli şekillerde bulunmakla kalmaz, bir şekilden başka bir ekle de kolayca çevrilebilir (bir miktar zayiat olmakla beraber). Mesela bir güç istasyonunda, ısı enerjisi buhar elde etmek için kullanılan) mekanik enerjiye çevrilir (bir türbinle) O da bir jeneratörü döndürür ve bir lambada ışık enerjisi ve ısı enerjisi haline çevrilebilen elektrik enerjisi elde edebilir.
Rüzgar Enerjisi
Enerjiyi hiç yok edemediğimiz dikkate değer.
Bir parmağımızı oynattığımız vakit enerji kullanırız ve ekseriya bundan faydalı bir iş çıkmaz. Fakat enerji yok olmamıştır, sadece başka bir şekle çevrilmiştir. Buradaki halde, parmak etrafındaki havaya ısı şeklinde verilmiş olabilir. Ziyan olmuş olabilir. Fakat asla kaybolmaz. İtinalı ölçüler göstermişlerdir ki, enerji asla yaratılamaz ve yok edilemez. Buna enerjinin korunumu kanunu denir. Bu kanun, gerçekten, bütün evrendeki toplam enerji miktarının daima aynı olduğunu ve daima aynı kalacağını bildirmektedir.
Bazı şartlar altında, madde enerjiye çevrilebilir. Meselâ bir atom patlamasında, çok az miktarda madde çok büyük miktarda enerjiye çevrilir. Bu durum enerjinin korunumu kanununa aykırı değildir, zira enerji yoktan değil, fakat maddeden yaratılmıştır. Madde de başka bir enerji şeklidir.
Bir duvar yada cep saatinin kurulmuş zembereğinde potansiyel enerji vardır. Bu enerji yavaş yavaş bırakılır ve akreple yelkovanın kinetik enerjisi halinde belirir.
Esas itibariyle, fiziğin her tarafı, enerji incelenmesiyle az çok ilgilidir.
Mekanik enerji ya kinetik halde (hareketli cisimlere bağlı olarak) ya da potansiyel halde düşünülür ve bu son halde, kullanılmaya hazır olarak istif edilmiş durumdadır. Bir şelâleden dökülen su kinetik enerjiye maliktir. (Gerçekten bu enerji, bir türbini döndürmek gibi, faydalı bir iş yapmak için kullanılabilir). Fakat enerji asla yaratılamayacağına (ne de yok edilemeyeceğine) göre, su düşmeye başlamadan önce başka bir cins enerjiye sahip olmalıydı. Suyun şelâle yukarısında, bulunduğu yer sebebiyle sahip olduğu enerji, potansiyel enerjiye bir örnektir. Şelâlenin altındaki hareketli suyun kinetik enerjisi tepedeki potansiyel enerjiden daha azdır. Bir miktar enerji, su molekülleri arasındaki sürtünmeyle ziyan olmuştur. Isı halinde kendini gösterir, bu sebeple aşağıdaki su yukarıdakinden biraz daha sıcak olmalıdır.
Suyun, düşmeden önceki potansiyel enerjisi, bu suyu şelâlenin dibinden tepesine kadar, kova kova taşımak için yapılacak olan işe eşittir. Bu da kolaylıkla hesaplanabilir. Hareket halindeki suyun kinetik enerjisi hızına ve kütlesine bağlıdır, m kütle ve v hız olmak üzere kinetik enerji =1/2 mv^2 formülüyle hesaplanır. (v^2 hızın karesidir, yani kendisiyle çarpımıdır). Eğer kütle kilogramla ve hız saniye de metreyle ifade edilirse, bu formül kinetik enerjiyi jul olarak verir.
Bütün enerji şekilleri (ısı, elektrik, ışık…) erg olarak ölçülebilirler. Pratikte her enerji cinsinin kendine göre bir birimi vardır. Meselâ elektrik enerjisi jul ile (1 jul — 10 milyon erg) ve ısı enerjisi kalori ile (1 kalori — 4,18 jul) ölçülür
