Mühendislik
Doğadaki kaynaklardan en verimli biçimde yararlanmayı amaçlayan bilimsel çalışmalara ve uygulamalara mühendislik denir.
200 yıl öncesine kadar yararlanılabilen enerji kaynakları rüzgâr ve akarsu gücü ile insan ve hayvan gücüydü. Makineleri çalıştırmak için yel değirmenleri ve su çarkları kullanılırdı, ama pek çok iş de elle yapılırdı. İnsanlar karada yürüyerek ya da atla, denizlerde ise yelkenli gemilerle yolculuk ederlerdi. Buhar makinesinin bulunmasından sonra, doğadan bağımsız bir güç kaynağı elde edildi. Çağdaş anlamıyla mühendisliğin buhar makinesiyle birlikte, 1760’larda başladığı söylenebilir. Bugün içtiğimiz su, yediğimiz yiyecekler, bindiğimiz taşıtlar, izlediğimiz televizyon, kullandığımız elektrik, benzin, petrol gibi enerji kaynakları hep mühendislerin eseridir. Mühendislik geniş bir uygulama alanını kapsar, bu nedenle de çok çeşitli dallara ayrılır. Bu maddede, geleneksel açıdan en eski mühendislik dalları olan inşaat, maden, makine, elektrik ve kimya mühendisliği ele alınmaktadır. Bunların her biri ayrıca kendi içinde çeşitli uzmanlık dallarına ayrılır. Metalürji, ziraat, orman, endüstri, nükleer teknoloji, uçak, gemi, uzay ve çevre mühendisliği de öbür önemli mühendislik dallarıdır. Aslında,
modern büyük fabrikaların, petrol rafinerilerinin, enerji tesislerinin ve öbür büyük işletmelerin projelerinin hazırlanmasında, bu projelerin uygulamaya konmasında ve sonra da buralardaki üretimin gerçekleştirilmesinde, değişik uzmanlık alanlarından pek çok mühendisin işbirliği yapması gerekir.
İnşaat Mühendisliği
Günümüzde inşaat mühendislerinin başlıca görevleri bina, karayolu, köprü, tünel, rıhtım, liman, iskele, baraj, su dağıtım ve akaçlama sistemleri, havaalanı ve demiryollarının tasarımlarını hazırlamak ve yapımlarını gerçekleştirmektir. Kısaca, inşaat mühendisleri, kalıcı, yerinden hareket etmeyen ya da
bir başka yere taşınamayan yapıların tasarım ve yapımıyla uğraşırlar. Dolayısıyla, bu tür işlerde kullanılan çelik, beton ve kereste gibi malzemeler konusunda bilgi sahibi olmaları gerekir. İnşaat mühendislerinin yaptığı bütün işler belirli bir zemin üzerine oturur; bu nedenle de, yapıları ayakta tutan temellerin tasarımı ve yapımı için zemin mekaniğinin yani yükün zemini nasıl etkileyeceğinin iyi bilinmesi gerekir.
İnşaat mühendislerinin her projedeki ilk görevi, arazi üzerinde ölçüm yapmak, yani yapının üzerine oturacağı arazinin yüksekliğini ve boyutlarını ölçmektir. Eğer yeni bir yol yapılacaksa, arazinin ölçümünün yanı sıra, yolun geçeceği yerler ile köprü ve tünellerin yeri saptanır. Kullanılacak malzemenin türü ve miktarı, gerçekleştirilen tasarım ve projelere dayanılarak hesaplanır. İşin mali tutarı ve yapım süresi de aynı biçimde saptanır. Böylece, iş başlamadan önce gerekli bütün bilgiler bir araya getirilir.
İnşaat mühendisliği çalışmaları çok miktarda taş, toprak, beton ve çeliğin bir yerden bir yere aktarılmasını gerektirir. Bu amaçla vinçler, kazı makineleri, tarak makineleri, kazık çakma şahmerdanları, pompalar, beton karma makineleri, kamyonlar, yol silindirleri ve basınçlı havayla çalışan aletler gibi ağır iş makineleri ve donanımları kullanılır.
Maden Mühendisliği
Maden mühendisleri kömür, elmas, altın ve başka pek çok madenin toprakaltından ya da yerkabuğunun derinliklerinden çıkarılmasıyla uğraşırlar. Yeraltına inen derin maden kuyularının açılması ve bu kuyulardan maden damarına giren galerilerin sürülmesi maden mühendislerinin sorumluluğundadır. Maden işçilerini madene indirip çıkarmak, cevheri galerilerden kuyuya taşımak, oradan da yukarı çekmek için taşıma ve kaldırma makineleri, yeraltında her zaman bulunan suyu denetim altında tutmak için pompalar ve madene sürekli temiz hava gönderebilmek için de vantilatörler kullanılır.
Önceleri maden mühendisliğinin bir alt dalı olarak gelişen jeoloji ve petrol mühendisliği bugün bağımsız mühendislik dalları haline gelmiştir. Jeoloji mühendisleri, jeoloji bilgisini yeraltı enerji kaynaklarından yararlanılması çalışmalarına uygularlar. Petrol mühendisleri ise ham petrol yataklarının araştırılması, sondaj ve çıkarma kuyularının açılması ve üretim işlemlerinin verimli biçimde sürdürülmesi çalışmalarını yönetirler.
Makine Mühendisliği
Makine mühendisleri, çeşitli makinelerin ve motorların tasarım ve üretim işlemlerini gerçekleştirirler. Motorlar, kömür ve benzin gibi çeşitli yakıt türlerinin içerdiği enerjiyi, başka makineleri çalıştıran güce dönüştürür. Yakıttaki enerjiden değişik biçimlerde yararlanabilmek için değişik türde motorlar kullanılır. Aslında bir motor türü olan buhar makinesinde, kömür ya da fueloil yakılarak kazandaki su buhara dönüştürülür. Elde edilen bu buhar, ya silindirler içindeki pistonları çalıştırmak ya da bir türbinin rotorunu döndürmek için kullanılır. İçten yanmalı motorlarda, benzin, mazot (dizel yakıtı) ya da gazyağı havayla karıştırılarak, motorun içinde yakılır. Çıkan sıcak gazlar, ya otomobil motorlarında olduğu gibi silindirler içindeki pistonları çalıştırır ya da bir gaz türbinkıin rotorunu döndürür. Türbojetlerin rotoru, bir kompresörü çalıştırır ve bu kompresör motordan gaz akışını artırarak uçağı havada ileri doğru iten bir kuvvet oluşturur.
Makine mühendisleri, makine tasarım ve yapımından başka, bunların işletilmesi ve onarımından da sorumludur. Her tür iş için gerekli olan makinelerin tasarım ve yapım çalışmaları makine mühendislerince gerçekleştirilir. Biçerdöver gibi tarım makineleri ile iplik eğirme ve kumaş dokuma makineleri bunların arasındadır. Makine yapımında en çok kullanılan malzemeler çelik, bakır ve alüminyum gibi metallerdir. Makine mühendisleri kullandıkları malzemelerin, çekme, burulma ya da titreşme gibi çeşitli etkiler altında ve ayrıca çok yüksek ya da çok düşük sıcaklıklarda ne gibi değişiklikler gösterdiğini bilmek zorundadırlar. Metallerin özelliklerini inceleyen bilim dalı olan metalürji, yeni malzemeler geliştirerek makine mühendislerine yardımcı olmuştur. Bu yeni malzemeler arasında, değişik metallerin karışımı olan alaşımlar başta gelir. Alaşımlar, katışıksız metallerden daha hafif olmakla birlikte genellikle daha sağlam, ağır çalışma koşullarında ve yüksek sıcaklıklarda daha dayanıklıdır.
Sanayide otomobil, çamaşır makinesi, mutfak eşyası ve giysi gibi çok değişik ürünlerin yapımı için değişik makineler kullanılır. Bu eşyaların üretildiği fabrikalardaki üretim düzenini tasarlamak ve uygulamak amacıyla, endüstri mühendisliği denen yeni bir mühendislik dalı ortaya çıkmıştır. Endüstri mühendisleri, fabrikadaki üretimin çeşitli aşamalarını planlayıp yönetirler, ayrıca hammaddelerin ve kullanılan öbür malzemelerin miktarlarını ve boyutlarını saptarlar, fabrikada kullanılacak özel takım tezgâhlarının, taşıma, kaldırma işlerinde yararlanılacak mekanik donanımların tasarımlarını yaparlar. Aslında, ürünün paketlenmesine kadar olan bütün üretim süreci endüstri mühendislerince düzenlenir. Amaç, işgücünün ve makinelerin en verimli biçimde kullanılmasını sağlamaktır. Bu nedenle endüstri mühendisleri, üretimi olabildiğince elektronik denetimli makinelerin yardımıyla otomatik olarak gerçekleştirmeye çalışırlar. Bazı durumlarda üretim bütünüyle otomatik hale getirilmiştir.
Elektrik Mühendisliği
Elektrik enerjisinin üretimi, dağıtımı ve kullanılması elektrik mühendisliğinin ilgi alanına girer. Elektrik, buhar, su türbinleriyle, bazı durumlarda da dizel motorları ya da gaz türbinleriyle çalıştırılan üreteçlerle (jeneratör) üretilir. Buhar türbinleri için gerekli olan buhar, kömür ya da fueloil yakılarak ya da nükleer reaktörden geçirilen sıcak gazların yardımıyla elde edilebilir. Elektrik motorları
kolayca harekete geçirilebilir, sessiz çalışır ve duman çıkarmaz. Motor için gerekli olan elektrik enerjisi, uzaktaki bir santraldan kabloların yardımıyla taşınabilir. Enerji tesislerindeki elektrik makinelerinin, enerji dağıtım sistemlerinde kullanılan donanımların ve büyük elektrik motorlarının işletilmesi ve bakımını üstlenen elektrik mühendislerine genellikle yüksek akım mühendisi denir.
Elektrikten yararlanılan önemli alanlardan biri de telekomünikasyondur (uzaktan iletişim). Telefon sistemleri ve otomatik telefon santrallarıyla telekomünikasyon mühendisleri ilgilenir. Denizin altına döşenen kablolar ve haberleşme uyduları da telekomünikasyon mühendislerinin ilgi alanına girer.
Elektronik mühendisliği, elektrik mühendisliğinin en son gelişen dalıdır. Radar, radyo ve televizyonlarda ya da makinelerin denetiminde kullanılan termoiyonik tüpler, yani diyot lambalar, katot ışınlı lambalar, fotoseller ve transistörler gibi elektronik donanımların kullanılması elektronik mühendisliğinin kapsamındadır. Bilgisayar tasarım ve yapımı da elektronik mühendislerinin işidir.
Kimya Mühendisliği
Kimyasal gübre, boya ve plastik gibi kimyasal maddeleri üreten tesislerin tasarımı, yapımı ve işletilmesi kimya mühendislerinin başlıca görevidir. Kimya mühendislerinin sorumluluk üstlendiği en önemli kimya tesislerinden biri petrol rafinerileridir. Petrol rafinerilerine tankerlerle ya da boruhatlarıyla taşman ham petrol burada arıtılarak benzin, gazyağı, dizel yakıtı ve öbür petrol türevlerine dönüştürülür. Kimya mühendisleri, kendi dallarıyla ilgili sorunların çözümünde kimya bilgisinden yararlanırlar.
