Termodinamiğin Temel Kavramları

Transkript

1 BAHAR DÖNEMİ UYGULAMA I Termodinamiğin Temel Kavramları Arş. Gör. Mehmet Akif EZAN Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü 07/03/08

2 1/13 roblem 1.34 roblem 1.34 roblem 1.37 üst 730 mmhg h? Soru: Barometre bir yapının yüksekliğini ölçmek için kullanılabilir. Bir yapının zemininde ve çatısında sırasıyla 730 mmhg ve 755 mmhg değerleri okunuyorsa, yapının yüksekliğini hesaplayın. alt 755 mmhg Ortalama hava yoğunluğunu 1.18 kg/m 3 alın.

3 roblem 1.34 roblem 1.37 roblem 1.34 üst 730 mmhg Verilenler: 730 mmhg 755 mmhg üst alt h? ρ 1.18 kg/m hava 3 İstenen: Yapınınyüksekliği: h? alt 755 mmhg Mehmet Akif EZAN DEÜ Makina Müh. Bölümü 2/13

4 roblem 1.34 roblem 1.37 roblem 1.34 üst 730 mmhg Çözüm: Yapının zeminine etkiyen basınç; + alt üst havatabakası Hava Tabakası Yükseklik: "h 755 mmhg 730 mmhg alt 755 mmhg ρ hava gh Mehmet Akif EZAN DEÜ Makina Müh. Bölümü 3/13

5 4/13 roblem 1.34 üst roblem 1.34 roblem mmhg Çözüm: ( ) mmhg ρ gh hava Hava Tabakası Yükseklik: "h fark 25 mmhg a alt 755 mmhg ρ gh fark civa fark fark fark mmhg a dönüşümü ( )( 3 ) (ka)

6 5/13 roblem 1.34 üst roblem 1.34 roblem mmhg Çözüm: Hava Tabakası metre ρ gh hava ( ) h h (m) alt 755 mmhg

7 roblem 1.37 roblem 1.37 atm 95 ka 60 N mp 4 kg A 35 cm 2? Soru: Dikey konumda olan, sürtünmesiz bir piston silindir düzeneği ele alınsın. istonun kütlesi 4 kg ve kesit alanı 35 cm 2 dir. istona etki eden sıkıştırılmış bir yay ile piston üzerinde 60 N değerinde bir kuvvet uygulanmaktadır. Atmosfer basıncı 95 ka olduğuna göre silindir içindeki gazınbasıncını hesaplayın. Mehmet Akif EZAN DEÜ Makina Müh. Bölümü 6/13

8 roblem 1.37 roblem 1.37 atm 95 ka Verilenler: mp 4 kg 60 N F 60 (N) 95 (ka) yay m piston 4 (kg) atm A piston 2 35 (cm ) A 35 cm 2? İstenen: Gaz basıncı :? Mehmet Akif EZAN DEÜ Makina Müh. Bölümü 7/13

9 8/13 roblem 1.37 roblem 1.37 Çözüm: iston üzerine y yönünde etkiyen net kuvvet 0 olmalı; F y 0 piston Serbest Cisim Diyagramı m piston g F yay gaz Apiston mpistong+ Fyay + atm Apiston ( 4 ) gaz ( ) ( 4 ) gaz ka

10 9/13 A delik 4 mm 2 atm 100 ka Düdüklü Tencere Basınç düzenleyici Soru: Bilgi: Düdüklü tencerenin diğer tencerelere oranla daha çabuk pişirmesinin nedeni, içinde yüksek bir basınç ve sıcaklığın oluşmasıdır. Tencerenin kapağında sızdırmazlık sağlanmış olup, buhar sadece kapağın ortasındaki bir delikten dışarı çıkabilir. Deliğin üzerinde sabit ağırlıkta bir kütle deliği kapatır. Bu şekilde buhar aralıklarla delikten çıkar, böylece tencere içindeki buhar basıncı belli düzeyde kalır.

11 10/13 A delik 4 mm 2 atm 100 ka Düdüklü Tencere Basınç düzenleyici Soru: 100 ka gösterge basıncında çalışan bir düdüklü tencerenin kapağında bulunan 4 mm 2 kesit alanına sahip deliğin üzerine konması gereken kütle ne kadar olmalıdır? Atmosfer basıncının 100 ka olduğunu kabul edin ve ağırlığın serbest cisim diyagramını çizin.

12 11/13 A delik 4 mm 2 atm 100 ka Basınç düzenleyici Verilenler: 100 (ka), 100 (ka) atm iç gösterge A delik 2 4 (mm ) Düdüklü Tencere İstenen: Basınç düzenleyicinin kütlesi: m bd..?

13 12/13 Çözüm: Basınç düzenleyici üzerine y yönünde etkiyen net kuvvet 0 olmalı; F y 0 Serbest Cisim Diyagramı A m g+ A iç, mutlak delik b. d. atm delik Basınç düzenleyici m b.d. g iç, mutlak iç, gösterge + atm iç,mutlak 200 (ka)

14 13/13 Çözüm: ( 3)( ) ( 9.81) m bd.. ( 3)( ) + Serbest Cisim Diyagramı m b.d (g) m b.d. g Basınç düzenleyici

15 İnternetten Erişim Dosyayı DF formatında yükleyebilirsiniz Ödev Soruları