Öğrenci Numarası İmza Program Adı ve Soyadı NÖ İÖ SORU 1. ANADOLU enerji şirketi bir rüzgar santrali kurmayı planlamaktadır. Tesisin kurulacağı bölgedeki hava hızı 10 m/s dir. Tasarlanan rüzgar türbininden 10 saniyede 20000 kg hava geçmektedir. a) Rüzgar tübininin üreteceği enerji miktarını hesaplayınız. b) Rüzgar türbininin gücünü hesaplayınız. c) Şirket 120 kw güçte sistem tasarlamak isteseydi, bunu hangi rüzgar hızında temin edebilirdi? SORU 2. 1. İç çapı 250 mm olan bir silindir-piston sisteminde 500 kpa basınçta hava vardır. Silindir içerisindeki hava pistonu sabit basınçta 550 mm itmektedir. Sistemde yapılan hareketli işi (hacim değiştirme işi) bulunuz (Kullanacağınız bağıntının nasıl türetildiğini belirtiniz). SORU 3. 10 0 C sıcaklıktaki 2 kg su 55 0 C sıcaklığa kadar ısıtılmaktadır. a) Suya verilmesi gereken ısı miktarını hesaplayınız. b) Suya verilen ısı ile 10 0 C sıcaklıktaki aynı miktar hava hangi sıcaklığa kadar ısıtılabilir? c) Hava son sıcaklığında iken, 20 0 C sıcaklıktaki ortam koşullarında bekletiliyor. Bu koşullarda havanın ulaşacağı denge sıcaklığını bulunuz ve sonucu yorumlayınız/tartışınız. SORU 4. Bir gazın analizi yapılarak bileşenlerinin %25 Argon (Ar), %40 Azot (N 2 ), %30 Oksijen (O 2 ) ve %5 Karbondioksitten (CO 2 ) oluştuğu anlaşılmıştır. 110 kpa basınçta ve 27 0 C sıcaklıktaki gaz karışımının ideal gaz niteliği taşıdığı varsayılmaktadır. Gaz karışımını özgül hacmini/özgül kütlesini bulunuz. SORU 5. 0.6 kg hava 100 kpa basınçtan 200 kpa basınca kadar sabit sıcaklıkta sıkıştırılıyor. Havanın başlangıçtaki hacmi 1.0 m 3 tür. a) Havanın son haldeki hacmini bulunuz. b) Havanın ilk ve son sıcaklığını bulunuz. c) Durum değişmesi ile yapılan işi bulunuz. d) Durum değişmesi sonundaki iç enerji değişimini bulunuz. e) Durum değişmesi sonundaki ısı alışverişini bulunuz. f) Durum değişmesini ve ilgili değerleri pv- diyagramında gösteriniz.
Karadeniz Teknik Üniversitesi CEVAPLAR SORU 1. ANADOLU enerji şirketi bir rüzgar santrali kurmayı planlamaktadır. Tesisin kurulacağı bölgedeki hava hızı 10 m/s dir. Tasarlanan rüzgar türbininden 10 saniyede 20000 kg hava geçmektedir. a) Rüzgar tübininin üreteceği enerji miktarını hesaplayınız. b) Rüzgar türbininin gücünü hesaplayınız. c) Şirket 120 kw güçte sistem tasarlamak isteseydi, bunu hangi rüzgar hızında temin edebilirdi? CEVAP 1. a) Rüzgar türbini enerjisi [ ]; ; ; b) Rüzgar türbini gücü ; Veya [ ]
Karadeniz Teknik Üniversitesi [ ] [ ] c) Rüzgar hızı SORU 2. İç çapı 250 mm olan bir silindir-piston sisteminde 500 kpa basınçta hava vardır. Silindir içerisindeki hava pistonu sabit basınçta 550 mm itmektedir. Sistemde yapılan hareketli işi (hacim değiştirme işi) bulunuz (Kullanacağınız bağıntının nasıl türetildiğini belirtiniz). CEVAP 2.,, VEYA
SORU 3. 10 0 C sıcaklıktaki 2 kg su 55 0 C sıcaklığa kadar ısıtılmaktadır. a) Suya verilmesi gereken ısı miktarını hesaplayınız. b) Suya verilen ısı ile 10 0 C sıcaklıktaki aynı miktar hava hangi sıcaklığa kadar ısıtılabilir? c) Hava son sıcaklığında iken, 20 0 C sıcaklıktaki ortam koşullarında bekletiliyor. Bu koşullarda havanın ulaşacağı denge sıcaklığını bulunuz ve sonucu yorumlayınız/tartışınız. CEVAP 3.,,,, (Tablo değeri) a) Suyun verilen ısı miktarı: b) Havanın son sıcaklığı: Havaya verilecek ısı miktarı suya verilen ısı miktarına eşittir. c) 197.43 0 C sıcaklıktaki su, 20 0 C sıcaklıktaki ortamda 20 0 C sıcaklıkta dengeye ulaşacaktır; TD0K. SORU 4. Bir gazın analizi yapılarak bileşenlerinin %25 Argon (Ar), %40 Azot (N 2 ), %30 Oksijen (O 2 ) ve %5 Karbondioksitten (CO 2 ) oluştuğu anlaşılmıştır. 110 kpa basınçta ve 27 0 C sıcaklıktaki gaz karışımının ideal gaz niteliği taşıdığı varsayılmaktadır. Gaz karışımını özgül hacmini/özgül kütlesini bulunuz. CEAP 4., Tablo değerleri:
K Gaz karışımının özgül hacmi: ve ise Gaz karışımının yoğunluğu: SORU 5. 0.6 kg hava 100 kpa basınçtan 200 kpa basınca kadar sabit sıcaklıkta sıkıştırılıyor. Havanın başlangıçtaki hacmi 1.0 m 3 tür. a) Havanın son haldeki hacmini bulunuz. b) Havanın ilk ve son sıcaklığını bulunuz. c) Durum değişmesi ile yapılan işi bulunuz. d) Durum değişmesi sonundaki iç enerji değişimini bulunuz. e) Durum değişmesi sonundaki ısı alışverişini bulunuz. f) Durum değişmesini ve ilgili değerleri pv- diyagramında gösteriniz. CEVAP 5.,,, (Tablo) İzoterm durum değişmesi için durum denklemleri a) Durum değişmesi sonunda hava hacmi
b) Havanın ilk sıcaklığı ise; Ve ikinci hal için; ise; c) İş alışverişi (sistem üzerine iş yapıldı) d) İç enerji değişimi İzoterm durum değişmesinde olduğundan ; e) Isı alışverişi f) İzoterm durum değişmesi için pv- diyagramı ve verilerin gösterimi (sistemden ısı alındı)