Termodinamik Nasıl Geçilir

Termodinamik Nasıl Geçilir

Termodinamik dersi özellikle Makine Mühendisliği ve Enerji Mühendisliği alanlarında eğitim gören öğrencilerin en temel mesleki derslerinden birisidir. Ancak bu dersin çok zor olduğu her fırsatta dile getirilir. Termodinamik zor bir ders değildir. Termodinamik dersi iyi bir kimya-fizik altyapısı gerektirir. Birim analizi konusun iyi bilmeyen bir insan termodinamik dersinde neyin ne olduğunu bilemez ve formüllerin içinden çıkamaz. Bu makalemizde bazı termodinamik soru çözümleri yapacağız. O  zaman birim analizinin önemi daha iyi anlaşılacaktır. Termodinamik dersinin ikinci önemli konusu ve zorunluluğu  tablo okumadır. Maddelerin fiziksel halleri hangi sıcaklık ve basınçta iç enerjilerinin entalpi değerlerinin ne olacağı belirtilmektedir. Termodinamik soruları incelendiğinde hiçbir kelimesinin boşa laf olsun diye yazılmadığı iyi bilinmelidir. Her bir kelime özenle seçilir ve bir rotayı ifade eder. Size” R-134a gazı “ denildiğinde hemen o gazla ilgili tablodan yararlanmanız gerekebileceği akla gelmelidir. En çok zorlayan konulara bakıldığında mühendislik alanında en çok lazım olacak konular oldukları rahtça görülebilir.  Bir odanın içindeki hava ağırlığı atmosfer basıncı vakum basıncı mutlak basınç kavramları çok iyi bilinmelidir ancak bu temel konuların bilinmesi yeterli değildir.

 Termodinamik Nasıl Geçilir

Termodinamik dersini kazasız belasız geçmek için en iyi yol sadece finalde değil her zaman bu konuda soruları analiz etmek ve çözmeye çalışmaktır. Sorulara ve ne istendiğine aşinalık kazandığınızda yavaş yavaş soruların zor olmadığını göreceksiniz. Zaten sizden Albert Einstein zekası beklenmemektedir. Olağan üstü veya dahiyane bir beceri istenmemektedir. Sadece termodinamik dersinin gerçek hayata nasıl uyarlanabileceğinin en güzel yolları, Yunus Çengel Termodinamik kitabında çok açık ve net şekilde anlatılmaktadır.  Bir öğrencinin Termodinamik dersinde vize ve finallerde başarısız olmasının en büyük nedeni ya çalışmaması ya da ezber yoluyla işi çözmeye çalışmasıdır. Oysa gerçek hayatta ezber hiçbir işe yaramaz. Her sorunun ne istediğini anlamak için en az 2 kez okunması yararlı olur. Sonra ne istenildiğine bakılarak nasıl bir çözüm yapılacağı stratejisi üzerinde durulur. Bunun için gerekli olacak bolca zaman verilir sınavlarda ama bence bir mühendis adayı hayatının sonuna kadar bu gibi temel dersleri bilmelidir.

Termodinamik ders notları

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bu soruda atmosfer basıncı 96 KPA olarak verilmiş. Bizim Ro*g*h  meşhur basınç formülünde sonucun pascal Pa çıkacağı kesin olduğuna göre ve elma ile domatesin aynı kefede tartılamayacağını bildiğimize göre; ya 96 KPA yı pascal cinsine çevirmeli ve 1000 ile bölmelisiniz. Ya da   P= Ro. g. h   formülünde çıkan sonucu 1000 e çarparsınız.

Birim analizinde P= Ro. g. h   formülünde  Ro= yoğunluk olduğundan dolayı kg/m3 tür. g yerçeşim ivmesidir ve birimi m/s2 dir. h ise yüksekliktir ve birimi metre m dir. O halde bu birimleri çarpalım:

kg/m3 . m/s2 . m = kg. m2 / m3.s2    elde ettik. Sadeleşirse kg/m.s2  olduğunu görürüz. İşte bu birim  Pascal a eşittir.  Soruda birimlere dikkat edilirse kolayca çözüm sağlanabilir. Söz gelimi h yükseklik  cm olarak verilirse hemen metreye çevrilmelidir.  Ya da mm olarak verildiğinde hemen metreye çevirmek için  verilen değer x 10 üzeri -3 demeniz gerekir. Böylece birim metre  çevrilmiş olur.

 

Burada atmosfer basıncı BAR olarak verilmiş. Ama P= F/A  yani basıç = Kuvvet / Alan meşhur formülümüzü de biliyoruz. Şimdi burada dengede olmaya çalışan kuvvetler var. Piston içindeki gaz üstten baskı yapan atmosfer basıncını ve pistonun ağırlığını kaldırmaya çalışıyor ve dengeliyor da… O halde biz  Y ekseni ( yukarı aşağı) yöndeki kuvvetlerin dengesini yazacağız. Yalnız bu dengeyi kuvvet oldukları için NEWTON cinsinden ifade etmemiz gerekiyor. Yani basınç olarak değil F olarak ifade edeceğiz. Birim analizi burada da devreye giriyor. Her bir terimin sonucu  Newton olarak bulunmalı… Önce atmosfer basıncını pascal a çevirelim ve BAR ifadesinden kurtulalım. Biliyoruz ki  1bar  10 üzer 5 Pa dır. O halde oran ve orantı hesabı ile atmosfer basıncını Pa ya çevirdik. Eğer P= F/A formülüne dikkatle bakarsanız göreceksiniz ki; Pascal= Newton / m2  dir. Ve F =P.A olduğundan Newton = Pa. m2 olduğu görülür.  Atmosfer basıncı  97 KPa yani 97000 Pa   dır.  Ağırlık birimi kilogram değildir  Newton dur. Yani 60 kg değil 60 N olarak anlaşılmalıdır. Kütlenin birimi Kg dır ve kütle x yerçekim ivmesi birimi = Newton dur. Yani kgx m/s2

Bir tarafta gazın basıncı ve kuvveti var yani P.A var .  Diğer tarafta atmosfer basıncı yani Patm.A ve piston ağırlığı  W= 60 N var.

Burada yapacağımız şey  şu:  P.A = P2.A + W eşitliğinden P yi bulmak…. Sonra bulunan sonuç Pa olarak çıkacaktır. Bar a çevrilmek istenirse de şu orantı yeterlidir.

1 bar 100 KPA dır  o halde y  kadar KPA kaç bar eder orantı  kurulacak.

 

 

Yine güzel bir soru…  Basınç verilmiş  sıcaklık verilmiş ve akışkanın cinsi de verilmiş. Helva yapmak için iş size düşüyor. Tabloda mesela R-134a gazı için 400 KPA da doyma sıcaklığını belirleyelim. Bunun nedeni, hangi bölgede çalışacağımızı tayin ve tespit etmek içindir. gördük ki  T doyma = 8.91 derece yani çok küçük.  ama bize verilen sıcaklık 30 derece… Demek ki  bu kızgın buhar bölgesinde olmalı… Kızgın buhar tablolarına  R134a için bakacağız. Faz durumunu belirleyeceğiz.  kızgın buhar tablosunda 0,4 MPA basınç için ve 30 derece sıcaklık için   özgül hacim  v= 0,056796  görülüyor. Ayrıca bu noktada iç enerji U = 252.36 görülüyor. Tüm özelliklere böylece bakabiliriz.

 

Termodinamik Tablo Okuma:

 

 

biz tablo okuyabilmek için sıvıların gazların şu grafiğini net olarak bilmek zorundayız.

 

 

 

 

devam edecek……………….

 

 

 

 

 

 

 

Defter çözümlerime sahip olmak isteyenler teknikadam72@gmail.com  mail yazabilirler. Defterde termodinamik Yunus Çengel

çözümleri 5. bölüme kadar çözülmüştür.

Termodinamik soru çözümü

 

Termodinamik Yunus Çengel Çözümleri,Yunus Çengel Termodinamik,Termodinamik Final,Termodinamik Vize,Termodinamik soru,Termodinamik soru çözümü

The following two tabs change content below.

Enerji Mühendisliği

Güncel Teknoloji haberlerinin yayınlandığı platform...

Latest posts by Enerji Mühendisliği (see all)

Enerji Mühendisliği

Güncel Teknoloji haberlerinin yayınlandığı platform...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.