MAK TERMODİNAMİK (CRN: 22594, 22599, 22603, ) BAHAR YARIYILI ARA SINAV-2

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "MAK 212 - TERMODİNAMİK 19.04.2010 (CRN: 22594, 22599, 22603, 22608 ) 2009-2010 BAHAR YARIYILI ARA SINAV-2"

Savas Kobal
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 MAK - ERMODİNAMİK (CRN: 594, 599, 60, 608 ) BAAR YARIYII ARA SINAV- Sru -) Br ısı pmpası sstem ışın br evn ısıtılmasında, yazın sğutulmasında ullanılacatır. Evn ç sıcalığının (ışın ve yazın) 0 C da tutulması stenmetedr. Evn duvarlarından ve tavanından lan ısı geçş er br derecel ç ve dış sıcalı farı çn 400 J/ dır. (a) Kışın dış rtam sıcalığı 0 C se, ısı pmpasını çalıştırma çn gerel en az gücü esaplayınız. (b) Isı pmpasını çalıştırma çn 600 C sıcalığında br ısıl enerj depsundan ısı alan ve dış rtam avasına ısı veren br ısı manası ullanılırsa, ısıl enerj depsundan brm zamanda alınması gereen en az ısı mtarı ne lmalıdır? (c) Evn ısıtılmasında ısı pmpası yerne aynı şullarda dğrudan elel ısıtma ylu terc edlrse, brm zamanda ele tüetm değer ne lur? (d) Sstemn gücü (a) şıında bulunan değerde lma şuluyla, yazın evn ç sıcalığını 0 C da tutablme çn azam dış sıcalı ne lmalıdır? Sru -) İy yalıtılmış, sabt acml apalı br apta 5 a basınçta ve 0. urulu derecesnde g dymuş sıvı-buar arışımı su bulunmatadır. Daa snra abın çnde bulunan br elel ısıtıcı çalıştırılmata ve suyun tümü buarlaşana adar açı almatadır. (a) Sn alde basıncı, (b) ele şn, (c) suyun enp değşmn ve tplam enp değşmn bulunuz. O m g 5 a W e Sru -) 6 W gücü lan sürel aışlı br adyabat mpresöre 00 a basınç ve 98 K çevre şartlarında gren ava 6 a basınca sııştırılmatadır. Kmpresörün zanp verm %79.5 lara verlmştr. avayı müemmel gaz ve özgül ısıların değşen lduğu durum çn (a) avanın çıış sıcalığını, (b) avanın ütle debsn, (c) mpresörde sııştırılan avanın brm zamanda enp değşmn, (d) enp üretmn esaplayınız 6 a? ava Kmpresörü 6 W Sru 4-) Br pstn-slndr düzeneğnde 5ºC sıcalığında, acm 0.05 m lan 0. g ava bulunmatadır. stn-slndr düzeneğ br vana le çnden Ma basınç ve 0 K sıcalıta ava aan br bru attına bağlanmıştır. Vana açılıp, slndre ava grmes sağlanmata, slndr çnde basınç 800 a lduğunda vana apatılmatadır. Bu süreçte pstn dğrusal br yaya arşı ş yapmata ve slndrden çevreye 0 J ısı geçş lmatadır. Sn alde slndrn acm 0. m lmatadır. avayı müemmel gaz, özgül ısılarını da sıcalığında değerlernde sabt abul edere, (a) sn alde avanın sıcalığını, (b) slndre gren ava ütlesn bulunuz. 00 a 98 K 0. g ava 5ºC V 0.05 m 0 J Ma 0 K Süre : 0 daa Ders ntları ve taplar apalıdır. Sınavda ullanılaca abllar sze verlecetr. A4 byutunda br frmül ağıdı ullanılablr. Frmül ağıdında nu anlatımı ve prblem çözümü bulunamaz. B A Ş A R I A R

(a) Kışın dış rtam sıcalığı 0 C se, ısı pmpasını çalıştırma çn gerel en az gücü esaplayınız.

2 Sru -) Br ısı pmpası sstem ışın br evn ısıtılmasında, yazın sğutulmasında ullanılacatır. Evn ç sıcalığının (ışın ve yazın) 0 C da tutulması stenmetedr. Evn duvarlarından ve tavanından lan ısı geçş er br derecel ç ve dış sıcalı farı çn 400 J/ dır. (e) Kışın dış rtam sıcalığı 0 C se, ısı pmpasını çalıştırma çn gerel en az gücü esaplayınız. (f) Isı pmpasını çalıştırma çn 600 C sıcalığında br ısıl enerj depsundan ısı alan ve dış rtam avasına ısı veren br ısı manası ullanılırsa, ısıl enerj depsundan brm zamanda alınması gereen en az ısı mtarı ne lmalıdır? (g) Evn ısıtılmasında ısı pmpası yerne aynı şullarda dğrudan elel ısıtma ylu terc edlrse, brm zamanda ele tüetm değer ne lur? () Sstemn gücü (a) şıında bulunan değerde lma şuluyla, yazın evn ç sıcalığını 0 C da tutablme çn azam dış sıcalı ne lmalıdır? a) 0C 0 C & 400( 0 0). W COI, COI, & &. 0.9 W CO 4.65 I, b) 7 η W η & 0.9 & & &. W c) Brm zamanda ele tüetm değer evn brm zamanda ısı aybına eşt lur. Brm zamanda ele tüetm değer & 400( 0 0).W d) 0 C? W & 0.9W & 400( 9) 400( 9 & ) COSM, CO SM, ( 9) K veya 40C Yuarıda denlemlerde sıcalıların K cnsnden lmasına dat edlmeldr

(f) Isı pmpasını çalıştırma çn 600 C sıcalığında br ısıl enerj depsundan ısı alan ve dış rtam avasına ısı veren br ısı manası ullanılırsa, ısıl enerj depsundan brm zamanda alınması gereen en az ısı

3 Sru -) İy yalıtılmış, sabt acml apalı br apta 5 a basınçta ve 0. urulu derecesnde g dymuş sıvı-buar arışımı su bulunmatadır. Daa snra abın çnde bulunan br elel ısıtıcı çalıştırılmata ve suyun tümü buarlaşana adar açı almatadır. (a) Sn alde basıncı, (b) ş, (c) suyun enp değşmn ve tplam enp değşmn bulunuz. a) Kapalı Sstem : g O İl al : 5 a, x 0. Sn al : v v, x.0 O m g 5 a W e Kütlenn runumu: m m m g İl alde su dymuş sıvı-buar arışımı alndedr. 5 a d,5a C ( srulmuyr) x 0. v v f + x ( vg v f ) ( ) 0.96 m u u f + x ( ug u f ) (5 444.) 88. J / g s s + x ( s s ) ( ).68 J / g K f g f Sn alde su dymuş buar alndedr. v v 0.96 m / g 650 a x.0 d 6.98 C ( srulmuyr) u u g J / g s s 6.7 J / g K b) - al değşmnde sadece ele ş vardır: W Ws, + Wdğer, We g / g Brnc Yasa U + KE + E W m( u u) ( ) W We 7. 4 J c) Sstemn (suyun) enp değşm S sstem m(s s ) (6.7.68) plam enp değşm çevre Splam Ssstem + Sçevre Ssstem + çevre 8.08 J / K 8.08 J / K

a) Kapalı Sstem : g O İl al : 5 a, x 0. Sn al : v v, x.0 O m g 5 a W e Kütlenn runumu: m m m g İl alde su dymuş sıvı-buar arışımı alndedr. 5 a d,5a 05.97 C ( srulmuyr) x 0. v v f + x ( vg v f ) 0.

4 Sru -) 6 W gücü lan sürel aışlı br adyabat mpresöre 00 a basınç ve 98 K çevre şartlarında gren ava 6 a basınca sııştırılmatadır. Kmpresörün zanp verm %79.5 lara verlmştr. avayı müemmel gaz ve özgül ısıların değşen lduğu durum çn (a) avanın çıış sıcalığını, (b) avanın ütle debsn, (c) mpresörde sııştırılan avanın brm zamanda enp değşmn, (d) enp üretmn esaplayınız Çözüm Knl acm: Grş al: 00 a, 98 K Çıış al : 6 a ersnmez al değşm ava MG ve özgül ısılar değşen ava Kmpresörü 00 a 98 K 6 a? 6 W 98K 98.8J / g ve 00a s.6958j / g K İzanp sııştırma çn r.54 s r r r s 50.0 J/g η s s + η J/g J/g 550K, s.809 J/gK 6. yasa m& ( ) m& g/s Enp değşm m& ( s s) m& s s R ln. yasa W/K m & ( s s) 0 + S& ÜRE, K S& ÜRE, K W/K

Knl acm: Grş al: 00 a, 98 K Çıış al : 6 a ersnmez al değşm ava MG ve özgül ısılar değşen ava Kmpresörü 00 a 98 K 6 a? 6 W 98K 98.8J / g ve 00a s.6958j / g K İzanp sııştırma çn r.54 s r r r 6.54 8.

5 Sru 4-) Br pstn-slndr düzeneğnde 5ºC sıcalığında, acm 0.05 m lan 0. g ava bulunmatadır. stn-slndr düzeneğ br vana le çnden Ma basınç ve 0 K sıcalıta ava aan br bru attına bağlanmıştır. Vana açılıp, slndre ava grmes sağlanmata, slndr çnde basınç 800 a lduğunda vana apatılmatadır. Bu süreçte pstn dğrusal br yaya arşı ş yapmata ve slndrden çevreye 0 J ısı geçş lmatadır. Sn alde slndrn acm 0. m lmatadır. avayı müemmel gaz, özgül ısılarını da sıcalığında değerlernde sabt abul edere, a) Sn alde avanın sıcalığını, b) Slndre gren ava ütlesn, esaplayınız. C p.005 J/g-K, R 0.87 J/g-K Sstem : K, pstn-slndr düzeneğnn ç (DADA) İl al : 5 C Sn al : Grş al : Ma, 0 K Kütlenn runumu: m m - m m 0. Enerjnn runumu: ( e ~ pe ~ 0) + m m u m u + m m m v m + m v V m + m 0.05 m 0. g ( 800 a V 0. m m ) m ( ) V V 7. a (g) 0. g ava 5ºC V 0.05 m 0 J Ma 0 K + Cp ( ) mcp ( ) V V (V V ) ( ) 4 J W (0 ) (0 98) K (8.5 C) m g 54.5

Sn alde slndrn acm 0. m lmatadır. avayı müemmel gaz, özgül ısılarını da sıcalığında değerlernde sabt abul edere, a) Sn alde avanın sıcalığını, b) Slndre gren ava ütlesn, esaplayınız. C p.

Benzer belgeler

MAK TERMODİNAMİK (CRN: 22594, 22599, 22603, ) BAHAR YARIYILI YARIYIL SONU SINAVI

MAK TERMODİNAMİK (CRN: 22594, 22599, 22603, ) BAHAR YARIYILI YARIYIL SONU SINAVI MAK - EMODİNAMİK 0.06.00 (CN: 59, 599, 60, 608 ) 009-00 BAHA YAIYII YAIYI SONU SINAVI Sru ) Sğu ava tandardına öre erçeleşen ideal bir tt çevriminde, ııştırma işlemi başlanıcında (. ali) ava 00 K ıcalıta,