9. Sınıf Fizik

Güneş panellerinin verimliliğini analiz eden bir araştırmacı, yüzey alanı 20 m² olan ve %15 verimlilikle çalışan bir panel düzeneği kuruyor. Bölgeye düşen güneş ışınımı şiddeti (Solar Constant) 1000 W/m² olduğuna göre, bu panel sisteminden saniyede elde edilen maksimum elektriksel enerji (J) ne kadardır?

Bir rüzgar türbininin ürettiği elektriksel güç (P), rüzgar hızının (v) küpü ile doğru orantılıdır (P ∝ v³). Aşağıdaki grafikte, bir mühendisin rüzgar hızı ve güç çıkışı arasındaki ilişkiyi optimize etmek için çizdiği model gösterilmektedir. Eğer rüzgar hızı v değerinden 2v değerine çıkarılırsa, türbinin verimliliğinin değişmediği varsayıldığında, üretilen güç miktarı nasıl değişir?

Bir teknoloji laboratuvarında geliştirilen beş farklı elektrikli motorun performans testleri yapılmıştır. Motorlar, belirli kütleleri belirli yüksekliklere sabit hızlarla çıkarmak için kullanılmıştır. Test sonuçları aşağıdaki tabloda verilmiştir. Termodinamik yasalarına göre enerji verimliliği η = (Alınan Yararlı Enerji / Verilen Enerji) formülü ile hesaplandığına göre, hangi motorun verimlilik yüzdesi en düşüktür? (g = 10 m/s² alınız.)

Bir ülkenin 2023 yılı enerji üretim kaynakları dağılımı yandaki pasta grafiğinde gösterilmiştir. Hükümet, karbon salınımını azaltmak için 'Yenilenemez' kaynakların payını %20 azaltıp, bu miktarı doğrudan 'Güneş ve Rüzgar' enerjisine aktarmayı planlamaktadır. Bu dönüşüm tamamlandığında 'Yenilenebilir' (Hidro + Güneş/Rüzgar) kaynakların toplam payı yüzde kaç olur?

Bir evin enerji verimliliğini artırmak için yapılan yalıtım çalışmasında kullanılan X, Y ve Z malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayıları ve birim maliyetleri grafikte verilmiştir. Isıl iletkenlik katsayısı ne kadar düşükse, malzeme ısıyı o kadar iyi yalıtır. Sürdürülebilir ve ekonomik bir mühendislik tasarımı için, ısı kaybını en aza indirirken maliyeti de optimize etmek isteyen bir aile hangi malzemeyi seçmelidir?