Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

ESM Giriş - Enerjinin Tarihi ve Bugünü

No description
by

Saltuk Selcuklu

on 14 December 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of ESM Giriş - Enerjinin Tarihi ve Bugünü

Enerjinin Tarihi ve Bugünü
1990
Enerji Üretim Metotları
Her ilim şubesi kendi tarihini bilmek zorundadır. - Ilber Ortaylı
Her ilim şubesi kendi tarihini bilmek zorundadır.
Yapılan işin tarihi ile ilgilenme ve bilgilenmenin, bilim insanının çalıştığı ve entelektüel hesaplaşma içinde bulunduğu zamanı ve mekanı, yani halihazır ve geçmişteki çevresini tanımak için kaçınılmaz olduğu açıktır.
Ilber Ortaylı
MÖ 4. YY
Enerji: Yunanca energeia kelimesinden
Ilk defa Aristoteles, Nicomachean Etiği eserinde
Mutluluk = Enerji (Hareket)
"Mükemmel insan (insan-ı kamil) yaşamayı bilen, iyi ve güzel yaşayandır."
17. YY
Vis viva - Yaşayan Güç
Enerjinin Korunumu
Empedocles (MÖ 490–430 BCE): "toprak, hava, su, ateş" ve "hiçbir şey var olamaz veya yok olamaz"
1638, Galileo:
kinetikten potansiyele, potansiyelden kinetiğe
düşülen yüksekliğe çıkılır
atalet (inertia)
Gottfried Leibniz (1676–1689)
Kinetik enerjinin ilk tanımı
vis viva:
19. YY
Vis Viva --> Enerji
1808: Thomas Young
1819–1839: Gaspard-Gustave Coriolis ve Jean-Victor Poncelet
1837: Karl Friedrich Mohr: Enerji veya iş; hareket, kimyasal tepkime, kohezyon, elektrik, ışık veya manyetizma şeklinde bulunabilir veya bunlar arasında dönüşebilir.

Izole (kapalı) bir sistemde sistemdeki toplam kütle ve toplam enerji değişmez.
Isının Mekanik Eşdegeri
Isıl Teori (Caloric Theory):
Isı bir sıvı ya da gazdır.
Katı ve sıvıların gözeneklerinden geçer.
19. YY ortalarına kadar

1800'lerde Mikhail Lomonosov (Rus) karşı çıkar.
1842'de Alman cerrah Julius Robert von Mayer:
Hollanda'nın sıcak Endonezya sömürgelerindeki hastaların kanlarının koyu olması = az oksijen = az enerji = düşük vücut sıcaklığı
ilk kez Isının Mekanik Eşdegeri teorisi
ilk matemetiksel bağıntı



Joule - Carnot - Rankine
Bu arada 1843'te, James Prescott Joule de deneylerle ısının mekanik eşdeğeri teorisini kanıtlıyor: Joule Cihazı

1844'te William Robert Grove mekanik, ısı, ışık, elektrik ve manyetizmanın aslında tek bir "kuvvet" olduğunu iddia etti (yani enerji). Ama kitabını 1874'te yayınladı.

1847'de, Sadi Carnot, Émile Clapeyron ve Hermann von Helmholtz "Kuvvetin Korunumu Üzerine" kitabını yayınladılar.

1850'de William Rankine ilk kez "enerjinin korunumu" ilkesinden bahsetti.
Joule Cihazı
Termodinamik Kanunları
1. Kanun - Enerjinin Korunumu Ilkesi
Sistemle çevresinin etkileşimi sırasında sistem tarafından alınan enerji, çevresi tarafından kaybedilen enerjiye eşit olmak zorundadır.
2. Kanun - Değişimin Yönü
Kelvin-Planck:
Termodinamik bir çevrim gerçekleştirerek çalışan bir makinenin sadece bir kaynaktan ısı alıp net iş üretmesi olanaksızdır.
Clasius:
Termodinamik bir çevrim gerçekleştirerek çalışan bir makinenin başka hiçbir enerji etkileşiminde bulunmadan düşük sıcaklıktaki bir cisimden ısı alıp yüksek sıcaklıktaki bir cisme ısı vermesi olanaksızdır.
Termodinamik
terme = ısı
dynamis = güç
ilk buhar makinaları:
1697 Thomas Savery
1712 Thomas Newcomen
ilk kez termodinamik diyen: Lord Kelvin, 1849
ilk termodinamik kitabı: William Rankine, 1859
termodinamik nerede kullanılır?
Boyutlar ve Birimler
Amerikan Sistemi
Uluslararası Sistem (SI)
1790 Fransız Ulusal Meclisi
1875 Metrik Konvansiyonu Anlaşması
1954 altı ana boyut:
uzunluk için metre (m)
kütle için kilogram (kg)
zaman için saniye (s)
elektrik akımı için amper (A)
sıcaklık için Kelvin (°K)
ışık şiddeti için candela (cd)
10'un katları
12: tera, T
9: giga, G
6: mega, M
3: kilo, k
-2: santi, c
-3: mili, m
-6: mikro,
-9: nano, n
-12, piko, p
Kuvvet
Ağırlık
bir cisme etkiyen yerçekimi kuvveti
Özgül ağırlık
birim hacmin ağırlığı
İş
enerjinin bir biçimi
Kapalı ve Açık Sistemler
Termodinamik sistem belirli bir kütleyi veya uzayın incelenmek üzere ayrılan bir bölgesini belirtir.
Kapalı Sistem (Kontrol Kütlesi)
Açık Sistem (Kontrol Hacim)
Sistemin doğru tanımlanması = Problemin doğru çözülmesi
Sistemin Özelikleri
Sistemi nitelendiren büyüklüklere özelik denir.
basınç P
sıcaklık T
hacim V
kütle m
viskozite
ısıl iletkenlik
elastisite modülü
ısıl genleşme katsayısı
elektrik direnç katsayısı
Hal - Denge - Hal Değişimleri - Çevrimler
Hal: Sistemin tüm özeliklerinin sabit olduğu durum
Denge: Değişimi zorlayan eşitlenmemiş kuvvet yoktur
ısıl denge (sıcaklık)
mekanik denge (basınç)
kimyasal denge
Hal Değişimi: Sistemin bir halden başka hale geçişidir
Çevrim: Bir dizi hal değişimi sonunda ilk hale dönüş
Basınç
Akışkanın birim alana uyguladığı kuvvet
Sıcaklık ve Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası
1931 R.H. Fowler
iki ayrı cisim üçüncü bir cisimle ısıl dengede ise kendi aralarında da ısıl dengededir

sıcaklıkları aynı değer olarak ölçülen iki cisim bribiri ile temas etmeseler de ısıl dengededirler
Sıcaklık Ölçekleri
Saf Madde
Her noktasında aynı ve degişmeyen bir kimyasal bileşime sahip olan madde
su?
hava?
su-yag karışımı?
su-buz karışımı?
Faz
fiziksel olarak belirgin sınırların içinde her noktada aynı olan belirli bir molekül düzeni
katı - sıvı - gaz
karbon -> katı (elmas, grafit)
helyum -> iki sıvı faz
demir -> üç katı faz
Sıkıştırılmış Sıvı
buharlaşma aşamasına gelmemiş
Doymuş Sıvı
buharlaşma başlangıcı
Doymuş Sıvı-Buhar Karışımı
Doymuş Buhar
yoğuşma sınırında
Kızgın Buhar
yoğuşma sınırında olmayan
Doyma Sıcaklığı ve Doyma Basıncı
Su 1 atm basınçta 100°C'de kaynar
Su 100°C'de kaynar
sıvı - buhar doyma egrisi
yüksek sıcaklık <-> yüksek basınç
Özelik Diyagramları
T-v Diyagramı
P-v Diyagramı
Katı Faz Dahil Edilirse
P-T Diyagramı (Faz Diyagramı)
P-v-T Yüzeyi
Mükemmel (İdeal) Gaz Hal Denklemi
hal denklemi: bir maddenin basıncı, sıcaklıgı ve özgül hacmi arasındaki ilişkiyi veren bagıntı
1662, Robert Boyle: gazın basıncı hacmiyle ters orantılı
1802, J. Charles ve J. Gay-Lussac: düşük basınçlarda gazı hacmi sıcaklıkla orantılı
hava
azot
oksijen
hidrojen
helyum
argon
neon
kripton
karbon dioksit
Sıkıştırılabilme Çarpanı
Mükemmel gaz davranışından sapmanın bir ölçüsü
Su buharı mükemmel bir gaz mıdır?
ısıtma-havalandırma-iklimlendirme: mükemmel gaz (basınç düşük)
buharlı güç santralleri: mükemmel gaz değil (basınç çok yüksek)
Ödev
Su atmosfer basıncında 0°C sıcaklıkta donar.
0°C sıcaklıktaki sıvı su - buz karışımı çevreden ayrık kılınırsa herhangi bir değişikliğe uğramaz. Bu durumda su sabit denge halindedir. Fakat su diğer maddelerden tümüyle arıtılmışsa ve içinde bulunduğu kabın yüzeyleri pürüzsüzse, suyu atmosfer basıncında buz oluşmadan -2°C sıcaklığa kadar soğutabiliriz. Ancak bu halde iken en küçük bir sarsıntı bile suyun ani olarak buza dönüşmesine ve 0°C sıcaklıkta denge haline gelmesine neden olur. -2°C sıcaklıkta sıvı su yarı-sabit dengededir. Yarı-sabit denge halleri üzerine bir araştırma yapın ve denge halleriyle farklarını açıklayan bir rapor yazın.
Bitirme tezi formatında
Vizeye kadar
+20 puana kadar vizeye ek
Sınıfta sunuma +10 puan
İŞ - GÜÇ
İş:
Enerjinin bir biçimi
Enerji alış-verişi (ısı gibi)
Enerji, kapalı bir sistemin sınırlarını ısı veya iş olarak geçebilir. Isı değilse iştir.

İş: Bir kuvvetin belirli bir yol boyunca etkide bulunması sonucu aktarılan enerjidir.
hareket halinde bir piston
dönen bir mil
sistem sınırlarını geçen elektrik kablosu

Güç: Birim zamanda yapılan iş
ELEKTRİK İŞİ
N elektron V potansiyel farkından geçtiğinde yapılan iş
Sistem - İş - Isı
Elektrik Nasıl Üretilir?
1752 - Benjamin Franklin'in uçurtma deneyi
"yıldırım elektriktir"
"pozitif ve negatif yükler"
James Watt (1736-1819)
gelişmiş buhar makinası
beygir gücü (horsepower)
watt = joule/saniye
Michael Faraday (1791-1867)
Farad, 1 coulombluk elektrik yüklendiğinde kutupları arasında 1 voltluk bir potansiyel farkı oluşan bir sığacın (kondansatörün) sığasıdır. Dolayısıyla 1 farad, 1 coulomb/volt'a eşittir
Elektromanyetik indüksiyon, değişen bir alana maruz kalmış bir iletkenin üzerindeki potansiyel fark (voltaj) üretimidir. Keşfi 1831 yılında Michael Faraday tarafından yapılmıştır.
"the failures are just as important as the successes."
James Maxwell (1831-1879)
Maxwell denklemleri
Gauss yasası (elektrik alan için)
Gauss yasası (manyetik alan için)
Faraday yasası
Ampere yasası
Carl Friedrich Gauß (1777 – 1855)
Sayılar kuramı eseri Disquisitiones Arithmeticae'yi 21 yaşında (1798) bitirmiş.
1 gauss = 1 maxwell/cm^2
manyetik akı yoğunluğu
André Marie Ampère (1775 - 1836)
Elektromanyetizmayı ilk bulan kişiler arasında gösterilir. Elektrik akımı birimi Amper onun adına ithafen verilmiştir.
Thomas Edison (1847-1931) ve Elektrik Santrali (Pearl St., Manhattan)
1093 adet patent
"Amerika'nın en yararlı vatandaşı"
Edison General Electric → GE
Nikola Tesla (1856-1943) ve George Westinghouse (1846-1914)
ilk hidroelektrik santrali (1895) - Niagara Şelalesi
Heinrich Hertz (1857-1894): elektrik dalgalarını ilk bulanlardan. Radyo, telefon, telgraf, ve hatta televizyonun temeli

Otto Hahn (1879-1968), nükleer reaktörlerin yolunu açan buluş: atom çekirdekleri daha küçük çekirdeklere bölünebilir (fizyon) ve bu işlem muazzam enerji açığa çıkarır. 1944'te Nobel kimya ödülü

Albert Einstein (1879-1955). E= mc^2
1 gram kütle ne kadar enerji eder?
c = 299.792.458 m/s
1800'ler
1900'ler
Osmanlı'da Elektrik
Italyan Edmondo de Amicis (1846-1908) - Costantinopolis 1877 :
Istanbul Avrupa’nın gündüz en parlak, gece en karanlık şehridir. Tek tük ve birbirinden çok uzak olan fenerler belli başlı sokakları ancak aydınlatır; ötekiler mağara gibidir, kimse elinde bir fener olmadan bu sokaklara girmeyi göze alamaz.
1882 - ABD, Wisconsin - hidroelektrik
1891 - Ingiltere, Londra - termik
1914 - Osmanlı, Istanbul -termik (Silahtarağa)
eğitim
sağlık
imarethane
posta
telefon
telsiz
demiryolu
gazhane
rıhtım...
Elektrik neden yok?
Elektrikten kaynaklanacak yangınlar
Eğitimsizlik
Havagazı şirketlerinin olumsuz propogandaları
Istanbul’un asayişi
1902 - Tarsus - hidroelektrik santral - 2 kW
Tarsus'un sokakları aydınlatıldı.
Elektrikle aydınlanan ilk konutlar ise Müftüzade Sadık Paşa (Sadık Eliyeşil) ile Sorgu Hakimi Yakup Efendinin evleri oldu.
1914 - Silahtarağa - Termik
1983 yılına kadar hizmet vermiştir.
Osmanlı'nın ilk ve son termik santrali
VAR
YOK
İlk Elektrik Üretim Santralleri
1868 - Cragside, Ingiltere - hidroelektrik
Lord Armstrong
Malikanenin göllerindeki sular
Siemens dinamolar
ışık, ısıtma, sıcak su, asansör ve tarım makinaları
1882 - Londra -the Edison Electric Light Station
Thomas Edison
Babcock & Wilcox boyler
125 beygir buhar makinası
1882 - New York, the Pearl Street Station
1900'ler: DC ---> AC
Daha uzaktan daha yüksek güç
Büyük merkezi santraller
Uzak hidroelektrik santraller
Türkiye'de Elektrik
1923 - kurulu güç 33 MW
1930'lu yıllara kadar yabancı işletmeler, küçük yerel santraller
1935 - kurulu güç 126,2 MW - elektriklenmiş il sayısı ise 43
1939 - devletleştirme - dağıtım belediyelere devredilmiştir.
1948 - Zonguldak Çatalağzı Termik Santralı
1952 - 154 kV'luk enerji nakil hattı ile Istanbul'a elektrik takviyesi (ulusal enerji sistemini - enterkonnekte sistem başlangıcı)
1950'li yıllar - kurul güç 407.8 MW
1956 - Adana Seyhan Barajı ve HES, Ankara Sarıyar Barajı ve HES, Kütahya Tunçbilek Termik Santrali
Sarıyar Barajı toplam 80 MW
1942 - ABD Grand Coulee Barajı 6180 MW
Türkiye Cumhuriyeti tarihinin en büyük elektrik projesi Atatürk Barajı 2400 MW (1992'de tamamlandı)
1970 - Türkiye Elektrik Kurumu (TEK)
kurul güç 2234.9 MW

TÜRKİYE'DE KURUMSAL YAPILANMA
TEK
Türkiye Elektrik Kurumu
TEAŞ
Türkiye Elektrik Üretim Iletim A.Ş.
üretim ve iletim
TEDAŞ
Türkiye Elektrik Dagıtım A.Ş.
dağıtım
üretim
iletim
dağıtım
ticaret
1993
EÜAŞ
Elektrik Üretim A.Ş.
TEIAŞ
Türkiye Elektrik Iletim A.Ş.
TETAŞ
Türkiye Elektrik Ticaret ve Taahhüt A.Ş.
Günümüze Doğru ....
Bugünkü Kurulu Güç İstatistikleri
http://enerjienstitusu.com/turkiye-kurulu-elektrik-enerji-gucu-mw/
Full transcript