TER 201 TERMODİNAMİK Güz Yarıyılı ÖDEV 3 İlan Tarihi: Teslim Tarihi: haftasındaki ders saatinde

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "TER 201 TERMODİNAMİK 2011-2012 Güz Yarıyılı ÖDEV 3 İlan Tarihi: 5.12.2011 Teslim Tarihi: 12.12.2011 haftasındaki ders saatinde"

Çağatay Atalar
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ER 0 ERMODİNAMİK 0-0 Güz Yarıyılı ÖDEV 3 İlan arihi: 5..0 elim arihi:..0 haftaındaki der aatinde Soru. Bir otomobil motoru aatte 0 L yakıt tüketmekte ve tekerleklere 60 kw güç iletmektedir. Yakıtın ııl değeri kj/kg ve yoğunluğu 0.8 g/cm 3 olduğuna göre, bu motorun ııl verimini heaplayın. Soru. Bir klima cihazı 6 kw elektrik gücü tüketirken, evin iç ortamından dakikada 750 kj ıı çekmektedir. a) bu cihazın etkinlik katayıını, b) dış ortama birim zamanda verdiği ııyı heaplayın. Soru 3. 5 C ıcaklıktaki bir odada yapılan deneyde, bir araştırma görevlii kw gücünde bir oğutma makinaının -30 C ıcaklıkta tutulan bir ortamdan kj ıı çektiğini ölçmüştür. Deney ıraında oğutma makinaı 0 dakika çalışmıştır. Bu değerlerin doğruluğunu irdeleyin. Soru 4. Bir Carnot ıı pompaı çevrimi ürekli akışlı bir açık itemde uygulanmaktadır. Aracı akışkan olarak 0.64 kg/ debiinde oğutucu akışkan-34a kullanılmakta ve çevrim doymuş ıvı buhar karışımı bölgeinde gerçekleşmektedir. Çevrimin mutlak ıcaklık olarak en yükek ıcaklığının en düşük ıcaklığına oranı.5 olup, çevrime birim zamanda net iş girişi 5 kw tır. Soğutucu akışkan, çevrimden ıı verme işlemi ıraında doymuş buhardan doymuş ıvıya dönüştüğüne göre, çevrimin en yükek ve en düşük baınçlarının oranını heaplayınız. Soru 5. Mükemmel yalıtılmış rijit bir tank 00 ka baınçta kg doymuş ıvı buhar karışımı u içermektedir. İlk halde karışımın ¾ ü doymuş ıvıdır. Daha onra tank içine yerleştirilmiş olan bir elektrik direnç ııtıcıı ile kap içindeki karışım tamamen doymuş buhar haline getirilmektedir. al değişimi ıraında uyun entropiindeki değişimi heaplayınız. Soru 6. Bir buhar türbinine buhar 6 Ma baınç ve 450 C ıcaklıkta girmekte ve türbinden 0 ka baınçta doymuş buhar olarak çıkmaktadır. ürbinde üretilen güç 4 MW ve türbinden geçen buhar debii 5 ton/h olduğuna göre, hal değişimi ıraındaki entropi üretimini heaplayınız. Soru 7. acmi 0.5 m 3 olan, yalıtılmış, abit hacimli kapalı bir kapta başlangıçta 00 ka baınçta 0.9 kg karbon diokit vardır. Daha onra gaz üzerinde, baıncı 0 ka olana kadar döner kanat işi yapılmaktadır. Karbon diokitin bu hal değişimi ıraında entropi değişimini kj/kg cininden heaplayın. Özgül ııları abit kabul edin. Soru 8. elyum gazı ürekli akışlı bir kompreörde 80 ka baınç ve 0 C ıcaklıktan, 600 ka baınca ıkıştırılmaktadır. elyumun kompreör girişindeki hacimel debii 0. m 3 / dir. Kompreörü çalıştırmak için gerekli gücü, ıkıştırmanın, a) izontropik, b) n. olmak üzere politropik, c) n. olmak üzere politropik, iki kademeli ve araoğutmalı olduğunu kabul ederek heaplayın. Soru 9. Argon gazı adyabatik bir türbine 800 C ıcaklık ve.5 Ma baınçta, 80 kg/dakika debiyle girmekte ve 00 ka baınçta çıkmaktadır. ürbinin gücü 370 kw olduğuna göre, türbinin adyabatik verimini bulunuz.

Bir klima cihazı 6 kw elektrik gücü tüketirken, evin iç ortamından dakikada 750 kj ıı çekmektedir. a) bu cihazın etkinlik katayıını, b) dış ortama birim zamanda verdiği ııyı heaplayın. Soru 3.

2 5-9 he ma conumption rate of the fuel i m& ρ & ( V ) ( 0.8kg / L)( 0L / h) 6kg h fuel fuel / he rate of heat upply to the car i &m 0L/ h fuel Engine E 60 kw ( 6 kg / h)( 44,000kJ / kg) 704,000kJ / h 95. kw m& coalucoal 6 hen the thermal efficiency of the car become η th net, out 60 kw % 956. kw 5-4 (a) he coefficient of performance of the air-conditioner (or refrigerator) i determined from it definition, L 750kJ / min kw CO R net, in 6kW 60kJ / min.08 (b) he rate of heat dicharge to the outide air i determined from the conervation of energy relation, Outdoor A/C oue &Q L ink 6 kw 750 kj / min ( 750kJ / min) + ( 6)( 60 / ) 0kJ/min + L net, in kj min 5-9 he highet coefficient of performance a refrigerator can have when removing heat from a cool medium at -30 C to a warmer medium at 5 C i 5 C R kw CO R, max COR, rev ( / L ) ( K )/( K ) he work conumed by the actual refrigerator during thi experiment i ( kj / )( 0 60) kj Wnet, in W & net, in t 400 hen the coefficient of performance of thi refrigerator become CO R QL 30, 000 kj. 5 W 400 kj net, in which i above the maximum value. herefore, thee meaurement are not reaonable ,000 kj -30 C 5-6 he coefficient of performance of the cycle i and CO 5 8. / /. 667 L

kw m& coalucoal 6 hen the thermal efficiency of the car become η th net, out 60 kw 0. 307 30.7% 956.

3 q CO m& in 43.33kJ / 0.64kg / ( 8.667)( 5kW) 64.3kJ / kg h 43.33kJ / fg@ ince the enthalpy of vaporization h fg at a given or repreent the amount of heat tranfer per unit ma a a ubtance i converted from aturated liquid to aturated vapor at that or. herefore, i the temperature which correpond to the h fg value of 64.3 kj/kg, and i determined from the R-34a table to be.5 L Q L v and Alo, 38 C 3K o o Ma max 38 C 3 K o L K. 6 C o Ma min 6 C hen the ratio of the maximum to minimum preure in the cycle i max min Ma Ma 3.6 ) Mükemmel yalıtılmış rijit bir tank 00 ka baınçta kg doymuş ıvı buhar karışımı u içermektedir. İlk halde karışımın ¾ ü doymuş ıvıdır. Daha onra tank içine yerleştirilmiş olan bir elektrik direnç ııtıcıı ile kap içindeki karışım tamamen doymuş buhar haline getirilmektedir. al değişimi ıraında uyun entropiindeki değişimi heaplayınız. ÇÖZÜM: ) Bir buhar türbinine buhar 6 Mpa baınç ve 450 oc ıcaklıkta girmek te ve türbinden 0 ka baınçta doymuş buhar olarak çıkmaktadır. ürbinde üretilen güç 4 MW ve türbinden

herefore, i the temperature which correpond to the h fg value of 64.3 kj/kg, and i determined from the R-34a table to be.5 L Q L v and Alo, 38 C 3K o o 0. 9698 Ma max at @ 38 C 3 K o L 70. 4 K. 6 C 5.

4 geçen buhar debii 5 ton/h olduğuna göre, hal değişimi ıraındaki entropi üretimini heaplayınız. ÇÖZÜM: 6-83 At pecified condition, CO can be treated a an ideal ga. Auming contant pecific heat at room temperature, V V 0 ka. 00 ka

ÇÖZÜM: 6-83 At pecified condition, CO can be treated a

5 CO 0.5 m 3 00 ka 0.9 kg hu, S m( ) mc 0.08kJ/K v,ave ln ( 0.9kg)( 0.657kJ / kg K) ln(.) V + R ln V 0 mc v,ave ln 6-04 At the pecified condition, helium can be treated a an ideal ga. he ma flow rate e W of helium i determined from 3 ( 80ka)( 0.m / ) V& m& R (.0769kJ / kg K)( 93K ) (a) Ientropic compreion with k.667 (Eq. 6-55a): ( ) kr k / k m comp & k 0.063kg / ( ) (.667)(.0769kJ / kg K)( 93K) 0.063kg / 49.6kW.667 (b) olytropic compreion with n. (Eq. 6-55b): ( ) nr n / n m comp & n..0769kj / kg K ( 0.063kg / ). 38.3kW (c) Iothermal compreion (Eq. 6-55c): comp mr & ln ( )( )( 93K) 600ka 80ka 600ka 80ka / /. 80ka ( 0.063kg / )(.0769kJ / kg K)( 93K) ln 3.kW 600ka (d) Ideal two-tage compreion with intercooling (n.): In thi cae, the preure ratio acro each tage i the ame, and it value i determined from Eq to be 0. m 3 /

0769kJ / kg K)( 93K) 0.063kg / 49.6kW.667 (b) olytropic compreion with n. (Eq. 6-55b): ( ) nr n / n m comp & n..0769kj / kg K ( 0.063kg / ). 38.3kW (c) Iothermal compreion (Eq.

6 ( 80ka)( 600ka) 9ka x he compreor work acro each tage i alo the ame, thu total compreor work i twice the compreion work for a ingle tage: 6- Argon at pecified condition can be treated a an ideal ga with contant pecific heat. he power output of the turbine under adiabatic condition i determined from the ientropic relation and the teady-flow energy equation, Ar η 370 kw and or, ( k ) / k / ka ka 0 mc & p m& ( 073K ) K 0 0 ( h + ke + pe ) m& ( h h ) ( ) ( 80 / 60kg / min)( 0.503kJ / kg K )( ) 4. kw hen the ientropic efficiency of the turbine i determined from η a kw W 370 &. kw %

he power output of the turbine under adiabatic condition i determined from the ientropic relation and the teady-flow energy equation, Ar η 370 kw and or, (

Benzer belgeler

3. Versiyon Kitapta 5. Bölüm, 7. Versiyon Kitapta 6. Bölüm, soruları

3. Versiyon Kitapta 5. Bölüm, 7. Versiyon Kitapta 6. Bölüm, soruları Soru 5-26 Buharlı bir güç santralinin kazanında aracı akışkana 280 GJ/saat ısı geçişi olmaktadır. Borularda ve diğer elemanlarda buhardan