İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 Kavramlar, Tanımlar ve Temel Esaslar 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 BÖLÜM 2 Saf Maddelerin Özellikleri 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 BÖLÜM 3 BÖLÜM 4 Giriş Termodinamik Sistemler ve Kontrol Hacmi Makroskobik Tanımlama Bir Sistemin Durumu ve Özellikleri Termodinamik Denge; İşlemler Birimler Yoğunluk, Özgül Hacim, Özgül Ağırlık Basınç Sıcaklık Enerji Giriş P-v-T Yüzeyi Sıvı-Buhar Bölgesi Buhar Tabloları İdeal Gaz Hâl Denklemi İdeal Olmayan Gazlar İçin Hâl Denklemleri 1 1 1 2 3 4 5 7 8 10 11 23 23 23 25 26 28 30 İş ve Isı 41 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 41 41 42 46 47 49 Giriş İşin Tanımı Hareketli Bir Sınırdan Kaynaklanan Sanki Dengeli İş Denge Durumunda Olmayan İş Diğer İş Türleri Isı Termodinamiğin Birinci Yasası 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Giriş Termodinamiğin Birinci Yasasının Bir Çevrime Uygulanması Termodinamiğin Birinci Yasasının Bir İşleme Uygulanması Entalpi Gizli Isı Özgül Isılar ix 62 62 62 63 65 67 67 x İÇİNDEKİLER 4.7 4.8 4.9 BÖLÜM 5 Termodinamiğin İkinci Yasası 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 BÖLÜM 6 Giriş Tanımlama Sabit Özgül Isılar ile İdeal Gaz İçin Entropi Değişken Özgül Isılar ile İdeal Gaz İçin Entropi Buhar, Katı ve Sıvılar Gibi Maddeler İçin Entropi Clausius Eşitsizliği Tersinmez İşlem İçin Entropi Değişimi İkinci Yasanın Bir Kontrol Hacmine Uygulanması Tersinir İş, Tersinmezlik ve Kullanılabilirlik 7.1 7.2 7.3 7.4 BÖLÜM 8 Giriş Isı Makineleri, Isı Pompaları ve Soğutma Makineleri Termodinamiğin İkinci Yasasının İfadeleri Tersinirlik Carnot Isı Makinesi Carnot Verimi Entropi 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 BÖLÜM 7 Birinci Yasanın Farklı İşlemlere Uygulanması Kontrol Hacimleri İçin Genel Formülasyon Enerji Denkleminin Uygulamaları Temel Kavramlar Tersinir İş ve Tersinmezlik Kullanılabilirlik ve Ekserji Bir Çevrimin İkinci Yasa Analizi Gaz Güç Çevrimleri 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11 8.12 Giriş Gaz Kompresörleri Standart Hava Çevrimi Carnot Çevrimi Otto Çevrimi Diesel Çevrimi İkili (Karma) Çevrim Stirling ve Ericsson Çevrimleri Brayton Çevrimi Rejeneratörlü Gaz Türbini Çevrimi Ara Soğutmalı, Ara Isıtmalı, Rejeneratörlü Gaz Türbini Çevrimi Tepkili Motor 71 75 78 117 117 117 119 120 121 124 133 133 133 135 136 138 140 141 143 161 161 162 164 166 175 175 175 180 182 182 184 187 188 190 192 194 196 İÇİNDEKİLER BÖLÜM 9 Buhar Güç Çevrimleri 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 BÖLÜM 10 Soğutma Çevrimleri 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 BÖLÜM 11 Üç Diferansiyel Bağıntı Maxwell Bağıntıları Clapeyron Denklemi Maxwell Bağıntılarının Başka Sonuçları Özgül Isıları İçeren Bağıntılar Joule-Thomson Katsayısı Gerçek Gazlar İçin Entalpi, İç Enerji ve Entropi Değişimleri Karışımlar ve Çözeltiler 12.1 12.2 12.3 12.4 12.6 12.7 BÖLÜM 13 Giriş Buhar Soğutma Çevrimi Çok Kademeli Buhar Soğutma Çevrimi Isı Pompası Absorpsiyonlu Soğutma Çevrimi Gaz Soğutma Çevrimi Termodinamik Bağıntılar 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 BÖLÜM 12 Giriş Rankine Çevrimi Rankine Çevriminin Verimi Ara Isıtmalı Rankine Çevrimi Rejeneratörlü Rankine Çevrimi Kritik Üstü Rankine Çevrimi Kayıpların Güç Çevrimi Verimine Etkisi Birleşik Brayton-Rankine Çevrimi Temel Tanımlar Karışımlar İçin İdeal Gaz Kanunu İdeal Gaz Karışımlarının Özellikleri Gaz-Buhar Karışımları Psikrometrik Diyagram İklimlendirme İşlemleri Yanma 13.1 Yanma Denklemleri 13.2 Oluşum Entalpisi, Yanma Entalpisi ve Birinci Yasa 13.3 Adyabatik Alev Sıcaklığı xi 214 214 214 217 219 220 224 226 227 243 243 243 247 249 250 252 263 263 265 266 268 270 272 273 284 284 285 286 287 291 292 308 308 311 314 xii İÇİNDEKİLER Mühendislik Öğrencilerine Bir Dönemlik Ders İçin Örnek Sınavlar 325 EK A Birim Dönüşümleri 345 EK B Malzeme Özellikleri 346 EK C Suyun Termodinamik Özellikleri (Buhar Tabloları) 353 EK D R134a’nın Termodinamik Özellikleri 368 EK E İdeal Gaz Tabloları 378 EK F Psikrometrik Diyagram 390 EK G Sıkıştırılabilme Diyagramı 392 EK H Entalpi Sapma Diyagramları 394 EK I Entropi Sapma Diyagramları 396 Dizin 399