Televizyonu açmak için kullandığımız kumandalar, elektrikli oyuncaklar, el fenerleri ve daha pek çok aracı çalıştırmak için bir eşya kullanırız. Nedir o? Evet, tabii ki pil. Normalde şehir elektriğinden faydalanmak için sabit prizler kullanmamız gerekirken elektrik enerjisini yanımızda taşımamızı sağlar piller. Peki, bu irili ufaklı onlarca türü olan piller nasıl çalışır, nasıl elektrik üretir hiç düşündünüz mü? Gelin videonun devamında hep beraber öğrenelim.
Videoda anlayacağınız şekilde pillerin nasıl çalıştığını anlatacağız ama önce birkaç ön bilgi vermemiz gerekiyor. Elektrik bir madde değil sadece bir akış durumu. Bu duruma biz elektrik diyoruz. O yüzden sanki bardağa su doldurur gibi pilin içine elektrik doldurmuyoruz. Pillerle ilgili yaygın yanılgılardan biridir bu. Diğer bilmeniz gereken şeyse enerjinin dönüşümüdür. Termodinamiğin birinci yasasına göre evrendeki enerji hiçbir zaman artmaz ya da eksilmez, sadece bir enerji başka bir enerji türüne dönüştürülebilir. İşte pillerin çalışma prensibi bu mantığa dayanır. Pilin içinde depoladığımız şey elektrik enerjisi değil başka bir enerjidir. Biz pili elektrik kablolarına bağladığımızda o enerji elektrik enerjisine dönüşür. Şimdi bu iki ön bilgimiz doğrultusunda piller tam olarak nasıl çalışır anlayalım.
Elektriğin bir madde olmadığını söylemiştik. Elektrik sadece bir akış durumuydu. Bir sistemin iki ucu arasında potansiyel fark oluştuğunda gerçekleşen bir akış. Şöyle düşünelim. Önümüzde iletken bir tel var. Eğer bir ucundaki atomların sahip olduğu elektronlar diğer uçtakinden fazla olursa elektronlar bu durumu dengelemek ister ve elektronun az olduğu tarafa doğru akar. Mesela bu kablonun arasına bir de ampul bağlayalım. Bu ampul neden ışık veriyor biliyor musunuz? Çünkü ampulün içindeki telden elektronlar akarken bir dirençle karşılaşıyor. Bu direncin farklı sebepleri var. Mesela direnç uygulayan telin boyu arttıkça direnç de artıyor. Veya kesit alanı ne kadar küçükse yani ne kadar ince bir telse o kadar direnci artıyor. Aynı zamanda direnç telin üretildiği malzemeye göre de değişebiliyor. Peki, ne işimize yarıyor bu direnç diyebilirsiniz. Direnç aslında aynı akarsuyun akmasına engel olan baraj gibi bir işlev görüyor. Yani elektron akışı sırasında elektronlara zorluk çıkarıyor. Bu da sürtünme kuvveti demek. Sürtünme kuvvetiyle beraber ortaya bir ısı çıkıyor. Yani elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşmüş oluyor. Tamam, ısınmasını anladık. Peki, ışığı nasıl veriyor? Şöyle ki sürtünme sırasında ortaya çıkan ısının bir kısmı dışarı verildiği gibi bir kısmı da tele geçiyor. Teli oluşturan atomların elektronları da ısı enerjisiyle beraber hareketleniyor ve bir üst katmana geçiyor. Bu geçiş sırasında etrafa foton denilen bir parçacık yayılır. Işık dediğimiz şey işte budur.
Neyse, elektriğin ne olduğu kısmını biraz uzattık sanki. Biz asıl konumuz olan pillere gelelim. Pillerin de az önce anlattığımız gibi potansiyel fark oluşturması gerekiyor ki elektronlar bir yerden bir yere akmak istesin. Bunun için de kablonun bağlanacağı iki uçtan birini elektronca zengin diğer ucunu da fakir yapması lazım. Böylece pilin bir ucundaki elektronlar bağlandığı kablo üzerinden diğer uca doğru akabilir, yani elektrik oluşur.
Peki, pil bunu nasıl yapacak? Cevap basit. Sıvı içinde çözünen kimyasallar iyonlarına ayrılır. İyonlaşma da zaten elektronca fakir veya zengin olarak kimyasalın ayrışmasıdır. Yani tam da istediğimiz bir durumdur. Kısaca pilin içine iki kimyasal konur. Devreye yerleştirilen bir pilin içindeki iki kimyasal iyonlarına ayrılmıştır, bu da potansiyel fark oluşturur. Peki, neden biter piller? Çünkü bir süre sonra artık pil o kadar çok kullanılmıştır ki pilin içindeki iyonlar bileşik oluşturarak çökelir ve bir yerden sonra neredeyse bütün çözelti çökeltiye dönüşür. Bu da pilin içinde iyon halinde atomlar olmadığı için artık elektrik üretmeyeceği anlamına geliyor. Ama bazı piller de var ki tekrar tekrar kullanılabiliyor. O zaman onlar nasıl çalışıyor?
Şarj edilebilir pillerin çalışma mantığını da şöyle açıklayalım. Bazı tepkimeler vardır tek yönlüdür. Yani bir kere tepkimeye sokarsınız ve işlemi geri döndüremezsiniz. Bunu şöyle düşünebilirsiniz, bir odunu yakarsanız karbondioksit açığa çıkar ve geride de kül kalır. Karbondioksit ve kül tepkimenin ürünüdür. Şimdi kül ve karbondioksiti bir araya getirseniz de artık odun yapamazsınız. Çünkü bu olay tek yönlüdür. Ama bazı tepkimeler de var ki önce birbirinden ayırıp sonra tekrar birleştirebiliyorsunuz. Mesela gazoza asitlik kazandıran karbondioksit ve suyu ele alalım. Suyla karbondioksit tepkimeye girince karbonik asit oluşur ve o asitliği sağlamış olursunuz. Ama mesela şişenin ağzını açık bırakırsanız asidi kaçar deriz. Birleştirdiğimiz gibi ayrışabilir de karbondioksit ve su. İşte bunun gibi olan tepkimelere tersinir tepkime denir.
Şarj edilebilir piller de bu şekilde çalışır. Yani yine iyonize halde potansiyel fark üretir ama bir farkı vardır. İçinde kullanılan kimyasallar tersinir tepkimeye müsait kimyasallardan seçilir. Bu yüzden siz o pile elektrik verdiğinizde bu sefer çökelek iyonlaşarak yeniden elektrik üretici olarak kullanılma imkânı sunar. Tabii belli bir kullanımdan sonra kimyasallar bu özelliklerini yavaş yavaş kaybeder ve artık onlar da şarj edilemez hale gelir.
İşte şarj edilebilir ve şarj edilemez piller tam da böyle çalışır. Böylece bir videomuzun daha sonuna geldik. Videolarımızdan haberdar olmak için abone olmayı ve bizlere destek olmak için videoyu beğenmeyi unutmayın.
0 Yorum