Bölüm 2 KİMYASAL TEPKİMELER VE DOĞALGAZIN YANMASI

Benzer belgeler
%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

STOKİYOMETRİ. Kimyasal Tepkimelerde Kütle İlişkisi

İDEAL GAZ KARIŞIMLARI

Sıcaklık (Temperature):

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

KİMYASAL BİLEŞİKLER İÇERİK

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

Genel Kimya Prensipleri ve Modern Uygulamaları Petrucci Harwood Herring 8. Baskı. Bölüm 4: Kimyasal Tepkimeler

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

TERMODİNAMİK ÇALIŞMA SORULARI

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Temel: 100 mol kuru su gazı. caklık k ve 5 bar basınc

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

Kimyanın Temel Kanunları

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

!" #$%&'! ( ')! *+*,(* *' *, -*.*. /0 1, -*.*

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

Kurutma Tekniği. Nemli Havanın Tanımı

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

Chapter 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

DOĞAL GAZ YAKITLI BİR YANMA ODASINDA HAVA VE YAKIT SICAKLIKLARININ SICAKLIK, ENTALPİ VE ENTROPİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Soru No Program Çıktısı 3, ,10 8,10

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

STOKĐYOMETRĐ. Yrd.Doç.Dr. İbrahim İsmet ÖZTÜRK

Özgül ısı : Q C p = m (Δ T)

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

TermoKimya (Thermochemistry)

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

3. Kimyasal Bileşikler

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

FOSİL YAKITLARIN YANMASI

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ

TY T Temel Yeterlilik Testi

7. Bölüm: Termokimya

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

MAKİNE VE TEÇHİZAT İŞLERİNDE İSG

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

DERSĐN SORUMLUSU : PROF.DR ĐNCĐ MORGĐL

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

YANMA. Derlenmiş Notlar. Mustafa Eyriboyun ZKÜ

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Bölüm 15 Kimyasal Denge. Denge Kavramı

GENEL KİMYA. 7. Konu: Kimyasal reaksiyonlar, Kimyasal eşitlikler, Kimyasal tepkime türleri, Kimyasal Hesaplamalar

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

TEKNİK FİZİK/TERMODİNAMİK-ÖRNEK PROBLEMLER 1

ΔH bir sistem ile çevresi arasındaki ısı transferiyle alakalı. Bir reaksiyonun ΔH ını hesaplayabiliyoruz. Hess yasası,

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

GENEL KİMYA. 10. Hafta.

Konular: I. Değerlik bağı teorisi ve melezleģme (Ders #15 den devam) Karmaşık moleküllerde melezleşme tayini

FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI GÜZ YARIYILI

GENEL KİMYA 101 ÖDEV 3

Havacılık Meteorolojisi Ders Notları. 1. Atmosfer ve İçeriği

SINAV SÜRESİ 90 DAKİKADIR. BAŞARILAR

YANMA. Özgür Deniz KOÇ

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI

TAM KLİMA TESİSATI DENEY FÖYÜ

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Binaların Isı Merkezlerinde Bulunan Kalorifer Kazanlarının Yanma Havası ve Hava Fazlalık Katsayılarına Göre Yanma Gazlarının Özelliklerindeki Değişim

KONU: KÜTLENĐN KORUNUMU (8.sınıf) ÇALIŞMA YAPRAĞI KONU ANLATIMI

HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

2+ 2- Mg SO 4. (NH 4 ) 2 SO 4 (amonyum sülfat) bileşiğini katyon ve anyonlara ayıralım.

Burada a, b, c ve d katsayılar olup genelde birer tamsayıdır. Benzer şekilde 25 o C de hidrojen ve oksijen gazlarından suyun oluşumu; H 2 O (s)

Çözüm: m 1 = m 2 = 1g, G = 6.66 x 10-8 cm 3 /s.g, r = 1 cm. m m 1 2 F = G r 2 1 x 1. F = 6.66 x F = 6.66 x 10-8 din (= g.

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri

İÇERİK. Amaç Yanma Dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlar Dizel motor kaynaklı emisyonların insan ve çevre sağlığına etkileri Sonuç

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

Bölüm 8 EKSERJİ: İŞ POTANSİYELİNİN BİR ÖLÇÜSÜ. Bölüm 8: Ekserji: İş Potansiyelinin bir Ölçüsü

ELEMETLER VE BİLEŞİKLER ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

Karbonmonoksit (CO) Oluşumu

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

hesaplama (Ders #16 dan devam) II. İstemli değişim ve serbest enerji III. Entropi IV. Oluşum serbest enerjisi

Maddenin Fiziksel Özellikleri

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Atomlar ve Moleküller

OREN1066 TEKNİK FİZİK / TERMODİNAMİK ÖRNEK PROBLEMLER

İKİ KADEMELİ GAZ BRÜLÖRLERİ TWO STAGE GAS BURNERS

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Eğitimi A.B.

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

Gazların Özellikler Barometre Basıncı Basit Gaz Yasaları

Transkript:

ME418 Doğalgaz Sistemleri Bahar, 2018 Bölüm 2 KİMYASAL TEPKİMELER VE DOĞALGAZIN YANMASI Ceyhun Yılmaz Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

AMAÇLAR Yakıt ve yanma kavramını öğretmek Denkleştirilmiş kimyasal tepkime eşitliklerini belirlemek için tepkimeli sistemlere kütlenin korunumu yasasını uygulamak. Yakıt hava oranı, kuramsal hava yüzdesi ve çiğlenme sıcaklığı gibi yanma analizinde kullanılan parametreleri tanımlamak. Hem kararlı akış ile hacmi kontrol edilen hem de kütlesi sabit olan sistemler için enerji denkliklerini tepkimeli sistemlere uygulamak. Tepkime entalpisini, yanma entalpisini ve yakıtların ısı değerlerini hesaplamak. Tepkimeleri karışımların adyabatik alevlenme sıcaklıklarını belirlemek. 2

YAKITLAR VE YANMA YAKIT: Isı enerjisi verecek şekilde yanabilen herhangi bir maddeye yakıt denir. En iyi bilinen yakıtlar esas olarak hidrojen ve karbondan meydana gelir. Bunlara hidrokarbon yakıtlar denir ve C n H m genel formülü ile gösterilirler. Her fazda hidrokarbon yakıt bulunur. Örnek olarak kömür, gaz yağı ve doğal gaz verilebilir. Kömürün ana bileşeni karbondur. Kömür değişen miktarlarda oksijen,hidrojen, azot, kükürt, nem ve kül de içerir. Most liquid hydrocarbon fuels are obtained from crude oil by distillation. 3

Mol veya hacimsel kuru hava %20.9 oksijen, %78.1 azot,% 0.9 argon ve az miktarda karbon dioksit, helyum, neon ve hidrojenden meydana gelir. Yanma işlemi incelenirken, havadaki argon azot olarak işlem görür ve az miktarda bulunan diğer gazlar göz ardı edilir. O zaman, kuru hava, yaklaşık molce %2 oksijen ve %79 azotdan ibarettir. Bu nedenle, yanma odasına giren her mol oksijen 0.79/0.21= 3.76 mol azot bulunur. Combustion is a chemical reaction during which a fuel is oxidized and a large quantity of energy is released. Each kmol of O 2 in air is accompanied by 3.76 kmol of N 2. 4

Yakıtın oksijen ile temas etmesinin yanma işleminin başlaması için yeterli olmadığından da söz edilmelidir. Yanmanın başlaması için yakıt tutuşma sıcaklığının üstüne getirilmelidir. Bazı maddelerin atmosferde bulunan havadaki minimum tutuşma sıcaklıkları yaklaşık olarak benzin 260 C, karbon 400 C, hidrojen 580 C, karbon monoksit 610 C ve metanın 630 C şeklindedir. Bundan başka, yanmanın başlaması için, yakıt ve hava oranları yanma için uygun aralıkta olmalıdır. Örneğin, doğal gaz %5 den küçük yaklaşık %15 den büyük derişimlerde yanmayacaktır. The mass (and number of atoms) of each element is conserved during a chemical reaction. In a steady-flow combustion process, the components that enter the reaction chamber are called reactants and the components that exit are called products. Her bir elementin (ve atom sayısının) kütlesi kimyasal tepkimesırasında sabit kalır. 5

Air-fuel ratio (AF): Yanma işlemlerinin analizinde, yakıt ve hava miktarlarını sayısal olarak ifade etmek için sık sık kullanılan büyüklük hava-yakıt oranı (HY) dır. Genellikle kütleye göre ifade edilir ve yanma işlemlerinde havanın kütlesinin yakıtın kütlesine oranı olarak tanımlanır (Yani, hava yakıt oranı havanın mol sayısının yakıtın mol sayısına oranı şeklinde mol sayısına göre de ifade edilebilir. Burada önceki tanım kullanılacaktır. Hava-yakıt oranının tersi yakıt-hava oranıdır. m kütle N mol sayısı M mol kütlesi Hava yakıt oranı (HY) yanma işleminde birim kütle yakıt başına kullanılan hava miktarını anlatır. 6

KURAMSAL VE GERÇEK YANMA İŞLEMLERİ Complete combustion: If all the carbon in the fuel burns to CO 2, all the hydrogen burns to H 2 O, and all the sulfur (if any) burns to SO 2. Incomplete combustion: If the combustion products contain any unburned fuel or components such as C, H 2, CO, or OH. Reasons for incomplete combustion: 1 Insufficient oxygen, 2 insufficient mixing in the combustion chamber during the limited time that the fuel and the oxygen are in contact, and 3 dissociation (at high temperatures). Yanma işlemi yakıtın yanabilen tüm bileşenleri tamamen yandığında tamamlanır. 7

Stokiyometrik veya kuramsal hava: Bir yakıtın tam yanması için gereken minimum hava miktarına stokiyometrik veya kuramsal hava denir. Stokiyometrik veya kuramsal yanma: Bir yakıtın kuramsal hava ile tamamen yanması sırasında meydana gelen ideal yanma işlemine yakıtın stokiyometrik veya kuramsal yanması denir. Fazla hava: Gerçek yanma işlemlerinde, tam yanmayı sağlamak ve yanma odasının sıcaklığını kontrol etmek için stokiyometrik miktardan daha fazla hava kullanmak genel bir uygulamadır. Stokiyometrik miktardan fazla hava miktarına fazla hava denir Eksik hava: Stokiyometrik miktardan daha az havaya eksik hava denir Eşdeğerlik oranı: Yanma işlemlerinde kullanılan hava miktarı gerçek yakıt-hava oranının kuramsal yakıt hava oranına oranı demek olan eşdeğerlik oranı ile ifade edilir. 50% fazla hava = 150% teorik hava 200% fazla hava = 300% teorik hava 90% teorik hava = 10% eksik hava The complete combustion process with no free oxygen in the products is called theoretical combustion. 8

Yanma işleminin tam olduğu varsayıldığında ve kullanılan yakıt ve havanın miktarlarının tam olarak bilindiğinde ürün bileşiminin önceden bilinmesi nispeten kolaydır. Bu durumda yapılması gereken tek şey, hiçbir ölçüme gerek kalmadan, yanma eşitliğinde yer alan her bir elemente kütle denkliğini uygulamaktır. Bununla beraber, gerçek yanma işlemlerinde yapılacak iş o kadar basit değildir. Çünkü, gerçek yanma işlemleri fazla hava olsa bile çok zor tamamlanır. Bu yüzden, yalnız kütle denkliğine dayanarak ürün bileşimini belirlemek imkansızdır. O zaman, sahip olunan tek seçenek, üründe bulunan her bir bileşenin miktarını doğrudan ölçmektir. Yanma gazlarının bileşimini analiz etmek için genel olarak kullanılan cihaz Orsat gaz analizörüdür. Determining the mole fraction of the CO 2 in combustion gases by using the Orsat gas analyzer. 9

Bu cihazda, yanma gazlarının bir örneği toplanır oda sıcaklığına ve basıncına soğutulur ve o basınç ve sıcaklıktaki hacmi ölçülür. Sonra, örnek CO2 i absorplayan bir kimyasal ile temas ettirilir. Kalan gazlar oda sıcaklık ve basıncına geri döner ve onların kapladıkları yeni hacim ölçülür. Hacimdeki azalmanın ilk hacme oranı CO2 in hacim kesridir ve eğer gazların ideal davrandığı varsayılırsa bu CO2 in mol kesrine eşittir. Diğer gazların mol kesirleri aynı işlem tekrarlanarak belirlenir. Orsat analizinde, gaz örneği su üzerinde toplanır ve her zaman doygun halde tutulur. Bu yüzden, suyun buhar basıncı tüm deney boyunca sabit kalır. Bu nedenle, deney odasında su buharının varlığı yok sayılır ve veriler kuru hayaya göre verilir. Bununla beraber, yanma sırasında oluşan H2O miktarı yanma eşitliği denkleştirilerek kolayca belirlenir. 10

OLUŞUM ENTALPİSİ VE YANMA ENTALPİSİ Bir kimyasal tepkime sırasında,molekül içinde atomları bağlayan bazı kimyasal bağlar kırılır ve yenileri oluşur. Bu bağlar ile ilgili kimyasal enerji genellikle ürünler ve girdiler için bir maddenin mikroskobik enerji biçimleri duyulur, gizli, kimyasal, ve nükleer enerjiden oluşur ve farklıdır. Bu yüzden, kimyasal tepkime meydana gelen bir işlemde enerji, denkliklerinde mutlaka hesaba katılması gereken kimyasal enerji değişiklikleri olacaktır. Her bir girdi atomunun bozulmadan kaldığı (nükleer enerji değişimi yok) varsayıldığında ve kinetik ve potansiyel enerjilerdeki her hangi bir değişimin göz ardı edildiğinde kimyasal tepkime sırasında bir sistemin enerjisindeki değişme hal değişiminden ve kimyasal bileşimdeki bir değişmeden ileri gelir. 11

Tepkime entalpisi,h R : Tepkime entalpisi, tüm tepkime için, belli bir haldeki ürünlerin entalpileri ile aynı haldeki girdilerin entalpileri arasındaki fark olarak tanımlanır. Yanma entalpisi h C : Yanma işleminde, tepkime entalpisi genellikle yanma entalpisi,hy, olarak adlandırılır. Bu 1 kmol (veya 1 kg) yakıt belli bir basınç ve sıcaklıkta tamamen yandığı zaman ortaya çıkan ısı miktarını temsil eder. Oluşum entalpisi h f : Bu özellik belli bir haldeki bir maddenin kendi kimyasal bileşiminden ileri gelen entalpi olarak görülen oluşum entalpisi, h o dir. Başlangıç noktası oluşturmak üzere, tüm kararlı elementlerin (O 2, N 2, H 2, ve C gibi) 25 C ve 1 atm deki standart referans haldeki oluşum entalpileri sıfır kabul edilir. Yani, tüm kararlı elementler için h ol = 0 dır. (Bu 0.01 C deki doygun sıvı suyun iç enerjisinin sıfır olarak alınmasından farklı değildir). 12

Yanma entalpisi, bir yakıtın belli bir haldeki kararlı akım işlemi sırasında yanarken ortaya çıkan enerji miktarını gösterir. 13

Enthalpy of formation: The enthalpy of a substance at a specified state due to its chemical composition. 14

Isıl değer: Bir yakıt kararlı akım işleminde tamamen yandığında ve ürünler girdilerin haline döndüğünde ortaya çıkan ısı miktarı olarak tanımlanır. (HHV) üst ısıl değer: Isı değeri ürünlerde bulunan suyun fazına bağlıdır. Ürünlerdeki su sıvı halde olduğunda ısı değerine üst ısı değeri denir. (LHV) alt ısıl değer:ürünlerdeki su buhar fazında ise alt ısı değeri denir. Burada m, birim kütledeki yakıt başına ürünlerdeki suyun kütlesi, ve h fg belli bir sıcaklıkta suyun buharlaşma entalpisidir. For the fuels with variable composition (i.e., coal, natural gas, fuel oil), the heating value may be determined by burning them directly in a bomb calorimeter. 15

TEPKİMELİ SİSTEMLERİN BİRİNCİ YASA ANALİZİ Kimyasal olarak tepkimeye giren sistemlerde onların kimyasal enerjilerinin değişmesi gerekir ve bu nedenle, kimyasal enerjideki değişimleri açıkça ifade edebilmek için, enerji denklik bağıntılarının yeniden yazılması daha uygundur. Bu ilk önce kararlı akım sistemleri için sonra da kapalı sistemler için yapılır. Sürekli Akış Sistemleri The enthalpy of a chemical component at a specified state Burada parantez içindeki terim belli bir haldeki duyulan entalpi,h, ile 25 C ve 1 atm deki standart referans haldeki duyulan entalpi,ho, arasındaki fark olan standart referans hale göre duyulan entalpiyi göstermektedir. Bu tanım, oluşumlarında kullanılan referans hale bakılmaksızın tablolardan alınan entalpi değerlerini kullanma imkanı tanır. 16

17

Sisteme verilen ısı ve sistem tarafından yapılan iş pozitif büyüklükler alarak, yukarıdaki enerji denklik bağıntısı aşağıda olduğu gibi daha kısaolarak ifade edilebilir. Eğer belli bir tepkimenin yanma entalpisi h Y elde edilebilirse, 1 mol yakıtiçin kararlı akım eşitliği Yanma odasında normal olarak ısı çıkışı olur ama hiç ısı girişi olmaz. O zaman, tipik kararlı akım yanma işleminin enerji denkliği 18

Kapalı Sistemler Kimyasal olarak tepkimeye giren durağan kapalı sistemler için genel bir enerji denklik bağıntısı Egiriş Eçıkış Esistem aşağıdaki gibi yazılabilir. Bir kimyasal bileşenin iç enerjisinin entalpiye bağlı olarak ifadesi. oluşum iç enerjisi u ol entalpi tanımı oluşum entalpisi h f yakıtın faz durumuna bağlı olduğu için yakıtın katı, sıvı veya gaz olduğunun bilinmesi gerekir. Ayrıca, kendi entalpisini belirlemek için, yanma odasına girdiğinde yakıtın halinin de bilinmesi gerekir. 19

ADYABATİK ALEV SICAKLIĞI Hiç bir iş etkileşim ve kinetik ve potansiyel enerjide herhangi bir değişim olmağında, yanma işleminde ortaya çıkan kimyasal enerji ya çevreye ısı olarak verilir ya da yanma ürünlerinin sıcaklıklarının yükseltme için içeride kullanılır. Isı kaybı azaldıkça sıcaklıktaki yükselme artar. Çevreye hiç ısı kaybının olmadığı sınır halinde, (Q= 0), ürünlerin sıcaklıkları tepkimenin adyabatik alev veya adyabatik yanma sıcaklığı denilen maksimum değerine ulaşacaktır. Olduğu için Kararlı akım yanma işleminde adyabatik alev sıcaklığı Eşitlik Q=0 ve W =0 konularak bulunabilir. Bir yanma odasının sıcaklığı tam yanma olduğunda ve çevreye hiç ısı kaybı olmadığında maksimumdur. (Q=0). 20

Bir yakıtın adiyabatik alev sıcaklığı şunlara bağlıdır: (1) Tepkimeye giren maddelerin durumu (2) Reaksiyonun tamamlanma derecesi (3)Kullanılan hava miktarı Oluşum entalpisi h f yakıtın faz durumuna bağlı olduğu için yakıtın katı, sıvı veya gaz olduğunun bilinmesi gerekir. Ayrıca, kendi entalpisini belirlemek için, yanma odasına girdiğinde yakıtın halinin de bilinmesi gerekir. Entalpi hesaplamalarında, yakıt ve havanın yanma odasına karışım halinde mi yoksa ayrı ayrımı girdiğinin bilinmesi özellikle önemlidir. Yanma ürünleri düşük sıcaklıklara soğutulduğunda, gaz ürünler içindeki suyun bir kısmının yoğuşma olasılığının göz önüne alınması gerekir. Yanma odasında meydana gelen maksimum sıcaklık kuramsal adiyabatik sıcaklıktan daha düşüktür. 21

ENTROPY CHANGE OF REACTING SYSTEMS entropy balance for any system (including reacting systems) undergoing any process for a closed or steady-flow reacting system for an adiabatic process (Q = 0) The entropy change associated with a chemical relation. 22

Entropy of a component P 0 = 1 atm P i partial pressure y i mole fraction P m total pressure of mixture. When evaluating the entropy of a component of an ideal-gas mixture, we should use the temperature and the partial pressure of the component. The absolute entropy values are listed in Tables A 18 through A 25 for various ideal gases at the specified temperature and at a pressure of 1 atm. The absolute entropy values for various fuels are listed in Table A 26 at the standard reference state of 25 C and 1 atm. At a specified temperature, the absolute entropy of an ideal gas at pressures other than P 0 = 1 atm can be determined by subtracting R u ln (P/P 0 ) from the tabulated value at 1 atm. 23

SECOND-LAW ANALYSIS OF REACTING SYSTEMS Exergy destruction The reversible work for a steady-flow combustion process that involves heat transfer with only the surroundings at T 0 When both the reactants and the products are at T 0 Gibbs function The difference between the exergy of the reactants and of the products during a chemical reaction is the reversible work associated with that reaction. 24

For the very special case of T react = T prod = T 0 = 25 C We can conclude from the above equation that the value (the negative of the Gibbs function of formation at 25 C and 1 atm) of a compound represents the reversible work associated with the formation of that compound from its stable elements at 25 C and 1 atm in an environment at 25 C and 1 atm. 25

Özet Yanma Hava-yakıt oranı Stokiyometrik veya kuramsal yanma Yanma entalpisi Oluşum entalpisi Bir yakıtın ısıl değeri yakıt kararlı akım işleminde tamamen yandığı ve ürünler girdilerin haline geri döndüğünde ortaya çıkan ısı miktarı olarak tanımlanır. Bir yakıtın ısıl değeri o yakıtın yanma entalpisinin mutlak değerine eşittir. Adyabatik alev sıcaklığı 26