Fizikte Verim Formülü Nedir? Verim Nedir?

Günlük işlerimizde birçok makine kullanmaktayız. Bu makineler bizim için bir iş yapmakta ve bunu yaparken de enerji harcamaktadırlar, arabalar benzin yakarlar veya çamaşır makinesi elektrik harcar. Bazı kaplamalar ısıyla dönüştürülür ve mekanik iş kullanılarak yapılır. Bu geliştirilmiş makine, kullanılan enerjinin tamamını işe dönüştüremez. Makinenin yaptığı iş her zaman bir miktar enerjidir. İdeal olarak, enerji kadar iş üretebilir. Aynı zamanda olası değildir. Nedensellik ortadan kaldırılamaz. Ayrıca birçok hareketiniz için de gereklidir. 

Verimlilik, enerji tüketiminin oranıdır. Kullandığımız alet ve makineler, enerjiyi bir şekilden diğerine dönüştürür. Bu makinelerin çalışması için harcanan enerjinin faydalı işe dönüştürülen enerji miktarına verim denmektedir. Bir aleti veya bir makineyi bir sistem olarak düşünürsek, sistemin sağladığı faydalı iş ile sistemin çalışması için sisteme sağlanan enerji arasındaki oran, verimliliğidir. 

Bir makine ne kadar enerjiyi işe dönüştürür?

Bu değer araba için geçerlidir. İşte bunu açıklamak için “verim” kavramı. Bir makine açıkken ancak çalışabiliyorsa buna “el verimliliği yüzdesi” denir. Bunu bilmek için makine belli bir iç mekânda ne kadar enerji tüketir ya da biz belli bir enerji ile ne kadar iş yapabiliriz. 

Ekonomiye göre oldukça verimli: Bir arabanın kullandığı enerjinin o arabanın verimliliğine oranı. 

Verimlilik = yapılan iş / tüketilen enerji 

Eğer bu denklemi 100 katsayısı ile çapacak olursanız size verimin yüzdelik dilimini vermektedir. 

Enerji Verimliliğinin Artırılması 

Artan verimlilik ile mekanizmalar kendilerine verilen enerji ile daha fazla iş yapabilirler. Böylece tasarruf edersiniz. Günlük yaşamda verimliliği artırmanın birkaç yöntemi vardır: 

İzole Etmek 

Evlerimizi yalıtırsak, aynı miktarda termal enerji ile çok daha büyük bir odayı çok daha uzun süre ısıtabiliriz. 

Makinelerin Yağlanması İşlemi 

Makineleri yağlayarak, sürtünme enerjisi harcaması önlenebilir. En son teknolojileri takip etmek, düzenli bakım yapmak ve enerji verimliliği yüksek makineler kullanmak verimliliği artırır. 

Tasarruf Bazlı Tüketim şeklinde Hareket Etmek 

Çamaşır makinesini doluyken açarsak verimi artar. Aynı enerji ile daha fazla çamaşır yıkanır. Gereksiz ışıktan kaçınmak ve radyatörün önüne mobilya yerleştirmek gibi tüketim önlemleri ile ev verimliliği artırılabilir. 

Otomotiv Motor Aksamının Verimi 

Otomotiv motorları, yakıtta bulunan kimyasal enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürür. Benzinli araçların verimliliği %25 civarındadır. Bu, arabalara verilen enerjinin %75’inin kullanılmayan enerjiye dönüştürüldüğü anlamına gelir. Elektrik motoruna göre çok verimsiz olmaktadırlar. Bu sebeple daha verimli elektrikli arabalar geliştirilmektedir. 

Lamba ve Ampullerin Verimi 

Ampuller elektrik enerjisini ısı ve ışık enerjisine dönüştürür. Ampuller, ampulün içindeki filaman ısındığı için ışık yayar. Ancak tam da bu sebeple, akkor flamanlı bir lambanın ışık biçiminde verdiği enerji, ısı biçiminde verdiği enerjiden önemli ölçüde daha azdır. Akkor lambaların verimi yaklaşık ‘dur, enerjinin %90’ı istenmeyen ısı şeklinde çevreye verilir. 

Kompakt floresan lambaların verimliliği %20 civarındadır. Ampullerden iki kat daha fazla. Ancak gerçekten verimli lambalar LED lambalardır. LED lambalar %95’e varan verimlilik sağlayabilir. Hatta ve hatta MIT mühendisleri 2012’de %230 verimli bir LED lamba yaptıklarını duyurmuşlardır. 

Sirkülasyon ve Devridaim Makinalarında Verim 

Eski zamanlardan beri insanlar kesintisiz olarak bağımsız çalışan makineler yapmaya çalıştılar. Elektriği olmadan kendi kendine çalışan bir motor yapabildiğinizi, elektrik veya yakıt faturalarınızı ödemek zorunda olmadığınızı hayal etmek tarih boyunca insanları cezbetmiş olmaktadır. Bu tarz olan makine çeşitlerine sonsuz döngülü makine denmektedir. Devridaim makinelerin verimi 0 olmalı, sisteme giren tüm enerjiyi faydalı işe çevirmelidir. 

Enerjinin korunumu yasasına göre, enerji kapalı bir sistemde korunur. Bununla birlikte, her arabada, enerjinin bir kısmı sürtünme veya hava direnci yoluyla iç enerjiye dönüştürülür. Bu, sıcaklığı arttırır, ancak herhangi bir yararlı iş yapmamıza izin vermez. Ayrıca enerji, ses, ışık gibi biçimlere dönüştüğünde tekrar kullanılamaz hale gelebilir. Gerçek dünyada her zaman sürtünme vardır, bu nedenle mekanik enerji korunmaz. Bu nedenle 0 verimli makineler yapmak mümkün değildir. 

Bu durum tarih boyunca bunun hayalini kuran insanların bu verimli makinelerin peşinden koşmasına engel bir durum değildir. Genel anlamda birçok araştırmacı ve bilim insanı hala ve hala 0 verimlilik esasına dayalı olan bir devridaim makinası yapmanın peşinden koşmakta ve bu olguyu kovalamaktadır.