HALİÇ ÜNİVERSİTESİ 2010-2011 BAHAR YARIYILI ENDÜSTRİ

HALİÇ ÜNİVERSİTESİ 2010-2011 BAHAR YARIYILI ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞ
TERMODİNAMİK UYGULAMA SORULARI
1)
Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta 800kPa basınç ve 0.08 m3 hacminde 0.2kg su
bulunmaktadır. Daha sonra suya sabit basınçta 180kJ ısı geçişi olmaktadır. Suyun son sıcaklığını
hesaplayınız.
2)
Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta 1MPa basınçta,
3500C sıcaklıkta 1.5m3 su buharı
bulunmaktadır. Buhardan çevreye yoğuşmanın başladığı ana kadar ısı geçişi olmaktadır.
3)
a)
Su buharının kütlesini
b)
Son haldeki sıcaklığı
c)
Hal değişimi sırasındaki ısı geçişini hesaplayınız.
4x5x7 m boyutlarında bir oda buharlı ısıtma sisteminin radyatörü ile ısıtılmaktadır. Radyatörün
verdiği ısı 10000 kJ/h olup, 100W gücünde bir fan odada hava dolaşımını sağlamaktadır. Odadan
ısı kaybı 5000 kj/h olarak tahmin edilmektedir. Odanın 100C sıcaklıktan 200C sıcaklığa gelmesi için
geçecek zamanı hesaplayınız.
4)
Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta 100 kPa
basınç ve 270C sıcaklıkta 0.8 kg azot
bulunmaktadır. Daha sonra azot PV1.,3=sabit bağıntısına uygun politropik bir hal değişimi ile hacmi
yarı yarıya azalıncaya kadar sıkıştırılmaktadır. Bu hal değişimi sırasında yapılan işi ve ısı geçişini
hesaplayınız.
5)
1000 C sıcaklıkta ve 20 kg kütlesinde bir demir külçe ile 2000C sıcaklıkta ve 20kg alimunyum külçe
yalıtılmış kapalı bir hacimde bir araya getirilmektedir. İki külçeden oluşan sistemin son haldeki
sıcaklığını bulunuz.
6)
2000 C sıcaklıkta
bir demir külçe içinde 200C sıcaklıkta 80L su bulunan yalıtılmış bir kaba
bırakılmaktadır. Aynı anda 200W gücünde bir motora bağlı karıştırıcıda çalıştırılarak suyun dolaşımı
sağlanmaktadır. Isıl dengeye 25dk sonra erişilmekte ve bu andaki sıcaklık 270C olmaktadır. Demir
külçenin kütlesini hesaplayınız. Suyun yoğunluğunu 1000kg/m3 alın.
7)
Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta 100 kPa basınçta doymuş sıvı-buhar karışımı, 5kg su
bulunmaktadır. Suyun 2kg’lık bölümü sıvı fazında, geri kalanı ise buhar fazındadır. Bu
durumdayken piston durdurucular üzerindedir. Daha sonra suya ısı geçişi olmakta ve basınç
yükselmekte ve 200 kPa olduğunda piston hareket etmeye başlamaktadır. Isı geçişi, toplam hacim
yüzde 20 oranında artana kadar sürmektedir.
8)
a)
İlk ve son hallerde sıcaklığı
b)
Piston hareket etmeye başladığı anda sıvı fazındaki suyun kütlesini
c)
Hal değişimi sırasında yapılan işi hesaplayınız.
Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta 200 kPa basınçta 12kg doymuş soğutucu akışkan–12
buharı bulunmaktadır. Daha sonra silindir içine yerleştirilmiş bir elektrikli ısıtıcı 6dk çalıştırılarak,
soğutucu akışkana 250kJ ısı geçişinin olması sağlanmaktadır. Isıtıcı 110 V luk kaynaktan
beslenmektedir. Son haldeki sıcaklık 700C olduğuna göre, ısıtıcıdan geçen akımı hesaplayınız.
Fatma Kosovali Çavus
fatmacavus@halic.edu.tr
Yrd.Doç.Dr Murat BEKEN
muratbeken@halic.edu.tr