11. Sınıf Tutku Yayıncılık Fizik Ders Kitabı Sayfa 295 Cevabı

Pil nedir kısaca; kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren cihaza pil denir. Piller, bir yada daha çok elektrokimyasal hücre, akış yada yakıt hücreleri gibi, elektrokimyasal cihazlardan meydana gelir. Pillerden doğru akım (DA/DC) elde edilir. Piller, günümüzün (düşük güçlü mobil cihazlar için) vazgeçilemez enerji kaynaklarından biri durumuna gelmişlerdir.

Piller Nasıl Çalışır?

Pillerin işleyiş mekanizması elektroliz ile benzerdir. Tek fark, elektrolizde işleyen süreç pillerde tersine işler. Kullanılan sıvı veya jel halindeki çözelti (elektrolit) ve elektrot olarak kullanılan metalin cinsine göre farklı yapılarda ve farklı voltajlar da pil elde etmek mümkündür.

Bir metal çubuk uygun bir elektrolit içine daldırılırsa, elektrolit ile çubuk arasında bir potansiyel fark meydana gelir. Buna değme emk’i (elektro motor kuvvet) denir. Çubuk ile elektrolit arasında bir potansiyel fark meydana gelebilmesi için bazı koşulların sağlanması gerekir. Elektrolitin içine daldırılan metallerin iyonlarını elektrolite geçirmeye çalışan bir erime basıncı vardır. Bu basınç metallerin pozitif iyonlarını elektrolite vermeye çalışır. Elektrolit içinde ise iyonları (katyon ve anyon) yaymaya dağıtmaya çalışan bir basınç daha vardır. Buna “osmotik basınç” denir.

Osmotik basıncın erime basıncına eşit olduğu hallerde elektrotla elektrolit arasında bir tepkime gerçekleşmeyecektir. Bu durumda elektrotla elektrolit arasında bir iyon transferi gerçekleşmediği için de potansiyel fark meydana gelmeyecektir. Osmotik basıncın erime basıncından küçük olduğu hallerde ise artı yüklü metal iyonları eriyiğe geçebileceklerdir. Bu durumda çubuk negatif, eriyik ise pozitif olarak yükleneceklerdir.

Pilin Özellikleri

Elektromotor kuvvet (emk): Pilin uçları arasındaki potansiyel farkıdır. Pillerin elektrotlarına (+ ve – kutuplarına) ve elektrolitine (asit yada baz) bağlıdır. Pilin boyutları ile ilgisi yoktur. Birimi volttur (1,5 V’luk pil gibi).
Akım kapasitesi: Pilin normal kullanma koşullarında bitinceye kadar verebileceği akım değeridir. Birimi Amper-saattir (Ah): 1 Ah gibi; yani bu pil, 1 amper akımı, 1 saat süreyle verebilir demektir. Pilin boyutları büyüdüğünde akım kapasitesi artar.
İç direnci: Pilin iç direnci elektrolitin yoğunluğuyla ve sıcaklıkla alakalıdır. Elektrolitin yoğunluğu fazlaysa iç direnç azdır. Sıcaklık arttıkça iç direnç artar. Pilin kendi içinde harcadığı güç bakımından önemlidir. Genel olarak 0,1 ile 1 ohm arasında değişir. Bitmiş pillerin iç direnci büyük olur.

Pil Çeşitleri, Pil Çeşitleri Nelerdir?

Pil çeşitleri genelde kullanıldıktan sonra atılan (Non-rechargeable) şarj edilemeyen ve tekrar şarj edilebilen (Rechargeable) piller olarak ikiye ayrılır.

• Piller kullanılacağı zaman satın alınmalıdır. Zira uzun süre kalırsa ömrü azalır ve bayatlar. Saklanması gerekiyorsa pilleri buzdolabı gibi serin ve soğuk yerlerde muhafaza etmek gerekir.
• Pillerin artı ve eksi uçları birbirine değmemeli, kısa devre yaptırılmamalıdır. Aksi halde pilin ömrü biter.
• Kullanılmayan cihazlardan piller çıkarılmalıdır. Cihaz içinde kalan piller akabilir, bu da cihazın zarar görmesine neden olur.

Pil ölçüleri ve pil boyutları gruplandırılabilir. Buna göre;

• AAA (aaa pil): İnce kalem pil (IEC kodu olarak R3 , LR3 kullanılır)
• AA (aa pil): Kalem Pil (IEC kodu olarak R6 , LR6 kullanılır)
• C : Orta boy pil (IEC kodu olarak R14 , LR14 kullanılır)
• D : Büyük boy pil (IEC kodu olarak R20 , LR20 kullanılır)
• 9 v pil : prizmatik pil (IEC kodu olarak 6F22 , 6LR6 kullanılır)

Pil firmaları tarafından imal edilen piyasadaki pil markaları; panasonic, duracell, sony, philips, maxvell, kodak, varta, energizer vb gibi. Pil fiyatları markasına, voltajına, akımına göre değişir.

Pil Nerelerde Kullanılır?

Piller küçük ve taşınması kolay olduğu için, saat, kumanda aletleri, oyuncak araba, fotoğraf makineleri, radyo, hesap makinesi, cep telefonu, traş makinesi, laptop, el fenerlerinde kalem pil gibi farklı boy ve büyüklüklerde piller kullanılır. Bu pillerden şarjlı pil deşarj olunca pil şarj cihazı ile tekrar doldurulur.

Kutuplaşma Nedir?

Bir pilin artı ucunun iyonlarının sıvıda ilerleyerek diğer ucu kaplamasına kutuplaşma denir. Zira, artı uç eksiyi, eksi uç ise artıyı çeker. Böylece bir uç işe yaramaz duruma gelir ve devre kilitlenir. Pillerde mutlaka kutuplaşma olur. Ancak, bunu geciktirmek önemlidir.

Pillerin Çevreye Etkileri

Günümüzde teknolojinin gelişmesi ile beraber pil tüketimi de artmaktadır. Ama biten piller gelişigüzel çevreye atıldığı zaman içindeki kimyasal maddeler ve ağır metaller toprağa karışır. Çevreye atılan atık piller çevre kirliliği yaratabildiği gibi, güneş ısısının etkisiyle aşırı ısınarak patlamalara yol açabilir. Patlama sonucunda içinde bulunan kimyasal maddeler açığa çıkacağından insan sağlığı için büyük risk taşır.

Yağan yağmur ile zehirli kimyasal maddeler yeraltı sularına karışır. Dolayısı ile pillerdeki zararlı maddeler göl, deniz ve akarsulara karışır. Bu zehirli maddelerle beslenen canlılar olumsuz etkilenir. Besin zinciri yolu ile bu zehirli maddeler insanlara taşınır. Atık pillerin neden olduğu hastalıklardan bazıları; sinir sistemi bozuklukları, kansızlık, sarılık  gibi.

Pillerin çevreye verdiği zararlardan dolayı çoğu bölgelerde kullanılmış pillerdeki, toksit maddelerin geri kazanımı için pil geri dönüşüm merkezleri kurulmuştur. Atık pillerin neden olduğu bu olumsuzları yaşamamak için atık pilleri pil geri dönüşümü kutularına atarak geri dönüşüme kazandıralım.