ISH 202 ISI GEÇİŞİNE GİRİŞ GUZ 2019 ÖDEV 1 1. Sıvı oksijenin deniz seviyesinde atmosfer basıncında (1 atm) kaynama sıcaklığı -183°C’ dir. Atmosfere açık bir kapta sıvı oksijen sıcaklığı, tamamı tükeninceye kadar, -183°C’ de sabit kaldığından labaratuar çalışmalarında düşük sıcaklık ihtiyacında kullanılmaktadır. Kaba aktarılan ısı miktarı, 1 atm’ de buharlaşma ısısı 213 kJ/kg ve özgül kütlesi 1140 kg/m3 olan sıvı oksijenin bir miktarını buharlaştırır. Başlangıçta 1 atm ve -183°C’ de sıvı oksijen ile dolu olan 4 m çaplı küresel bir kap, 25 W/m2.K ısı transfer katsayısı ile 20°C’ de çevre havasına açıktır. İnce kabuklu küresel tankın sıcaklığı sıvı oksijen ile aynıdır. Işınım yoluyla herhangi bir ısı alışverişin olmadığını düşünerek çevre havasından ısı aktarılması sonucu, tanktaki sıvı oksijenin buharlaşma hızını bulunuz. 2. Kesit alanı 10 m2, kalınlığı ise 2,5 cm olan bir yalıtım malzemesinin üzerinden 3 kW iletimle ısı geçişi olmaktadır. İç yüzeyin sıcaklığı 415 ºC, malzemenin ısıl iletkenliği 0,2 W/m.K olduğuna göre, dış yüzeyin sıcaklığını hesaplayınız. 3. Saç kurutma makinası temel olarak elektrik dirençlerinin yerleştirildiği birkaç tabakadan oluşan bir sistemdir (kanaldır). Küçük bir fan havayı içeriye çeker ve ısınacağı dirençler üzerinde akmaya zorlar. Hava, 1200 W’ lık saç kurutucusuna 100 kPa ve 22C girmekte ve 47C’ de terk etmektedir. Saç kurutucusun çıkış noktasındaki kesit alanının 60 m2 olduğunu ve fanın oluşturduğu güç tüketimini ve saç kurutucusunun duvarı boyunca oluşan ısı kayıplarını ihmal ederek, a. Havanın girişteki hacimsel debisini, b. Çıkıştaki havanın hızını hesaplayınız. 4. Isıl iletkenliği k=60 W/m.K, taban alanı A=160 cm2 ve kalınlığı L=0.6 cm olan 800 W’ lık bir ısıtıcının taban plakasının iç yüzeyinde içerideki direnç teli yardımıyla üretilen uniform ısı akısı vardır. Sürekli işlem şartlarına ulaşıldığında plakanın dış yüzeyinin sıcaklığı 85 ºC olarak ölçülmüştür. Isıtıcının üst kısmından olan ısı kaybını ihmal ederek, a. Plakadaki sürekli tek boyutlu ısı iletimi için geçerli diferansiyel denklemi ve sınır şartlarını belirleyiniz. b. Diferansiyel denklemi çözerek taban plakasında sıcaklık değişimini için bir bağıntı elde ediniz. c. İç yüzey sıcaklığını hesaplayınız. Ödevin Veriliş Tarihi: 27 Eylül 2019 Ödevin Teslim Tarihi: 11 Ekim 2019
