Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

Benzer belgeler
TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

Akışkanların Dinamiği

Soru No Program Çıktısı 3, ,10 8,10

Akışkanların Dinamiği

ÇÖZÜM 1) konumu mafsallı olup, buraya göre alınacak moment ile küçük pistona etkileyen kuvvet hesaplanır.

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin dönüşümünde? işareti yerine gelecek sayıyı bulunuz.

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

Soru No Puan Program Çıktısı 1 1,3 1,3 1,3 1,3,10

NÖ-A NÖ-B. Adı- Soyadı: Fakülte No:

Soru No Puan Program Çıktısı 1,3,10 1,3,10 1,3,10

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

TEKNİK FİZİK/TERMODİNAMİK-ÖRNEK PROBLEMLER 1

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

SORULAR - ÇÖZÜMLER. NOT: Toplam 5 (beş) soru çözünüz. Sınav süresi 90 dakikadır. 1. Aşağıdaki çizelgede boş bırakılan yerleri doldurunuz. Çözüm.1.

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

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

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

OREN1066 TEKNİK FİZİK / TERMODİNAMİK ÖRNEK PROBLEMLER

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ. Bölüm 5: Kontrol Hacimleri için Kütle ve Enerji Çözümlemesi

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

f = =

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

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik I Bütünleme Sınavı (02/02/2012) Adı ve Soyadı: No: İmza:

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ II FİNAL SINAVI Numara: Adı Soyadı: SORULAR-CEVAPLAR

Öğrenci No: Adı Soyadı:

Bölüm 7 ENTROPİ. Prof. Dr. Hakan F. ÖZTOP

ENTROPİ. Clasius eşitsizliği. Entropinin Tanımı

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

GÜZ YARIYILI CEV3301 SU TEMİNİ DERSİ TERFİ MERKEZİ UYGULAMA NOTU

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

Akışkanlar Mekaniği Yoğunluk ve Basınç: Bir maddenin yoğunluğu, birim hacminin kütlesi olarak tanımlanır.

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

AKM 205 BÖLÜM 2 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

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

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 2 Problemler. Problem numaraları kitabın «5 th Edition» ile aynıdır.

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

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

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

ŞEKİL P4. Tavanarası boşluğu. Tavanarası boşluğu. 60 o C. Hava 80 o C 0.15 m 3 /s. Hava 85 o C 0.1 m 3 /s. 70 o C

Alınan Puan NOT: Yalnızca 5 soru çözünüz, çözmediğiniz soruyu X ile işaretleyiniz. Sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR ve ÇÖZÜMLER

HAVALANDIRMA DAĞITICI VE TOPLAYICI KANALLARIN HESAPLANMASI

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

Adı- Soyadı: Fakülte No :

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

OREN3005 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER

ISI DEĞİŞTİRİCİLERLE İLGİLİ ÖRNEK SORU VE ÇÖZÜMLERİ

3. TERMODİNAMİK KANUNLAR. (Ref. e_makaleleri) Termodinamiğin Birinci Kanunu ÖRNEK

SINAV SÜRESİ 90 DAKİKADIR. BAŞARILAR

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

ME-207 TERMODİNAMİK ÇALIŞMA SORULARI. KTO Karatay Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Remzi ŞAHİN Arş. Gör. Sadık ATA

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I BERNOLLİ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Gerekli ısı miktarı (ısıl kapasite)

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

ÇÖZÜMLER ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VII

Proses Tekniği 3.HAFTA YRD.DOÇ.DR. NEZAKET PARLAK

KARARLI HAL ISI İLETİMİ. Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü

Gerçek ve ideal çevrimler, Carnot çevrimi, hava standardı kabulleri, pistonlu motolar

7. Bölüm: Termokimya

HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GMU 319 MÜHENDİSLİK TERMODİNAMİĞİ Çalışma Soruları #4 ün Çözümleri

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

Bölüm 4 BİNALARDA ISITMA SİSTEMİ PROJELENDİRİLMESİNE ESAS ISI GEREKSİNİMİ HESABI (TS 2164)

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

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

A. PROJE BİLGİLERİ 2 B. DEPO HACMİ 4 C. YAPI BİLEŞENLERİNİN ÖZELLİKLERİ VE ISI İLETİM KATSAYILARI 5 1)DIŞ DUVAR 5 2)İÇ DUVAR 5 3)TAVAN 6 4)TABAN 6

FİZK Ders 1. Termodinamik: Sıcaklık ve Isı. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ. Bölüm 5: Kontrol Hacimleri için Kütle ve Enerji Çözümlemesi

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

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

AKM 205 BÖLÜM 3 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

YOLLUK TASARIMI DÖKÜM TEKNOLOJİSİ UYGULAMALARI - 1. Dr.Çağlar Yüksel ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ METALURJİ ve MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME DERSĐ GAZLAR KONU ANLATIMI

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

(b) Model ve prototipi eşleştirmek için Reynolds benzerliğini kurmalıyız:

SORU #1. (20 p) (İlişkili Olduğu / Ders Öğrenme Çıktısı: 1,5,6 Program Çıktısı: 1)

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR

Transkript:

Öğrenci Numarası Adı ve Soyadı İmzası: CEVAP ANAHTARI Açıklama: Sınavda ders notları ve dersle ilgili tablolar serbesttir. SORU. Tersinir ve tersinmez işlemi tanımlayınız. Gerçek işlemler nasıl işlemdir? Niçin? Termodinamik, esas olarak niçin tersinir işlemleri inceler? ÇÖZÜM. Dengede bir işlem, belirli bir doğrultuda tamamlandıktan sonra ters yönde aynı denge durumları dizisiyle başlangıca dönüyorsa bu işlem tersinirdir. Aksine aynı yolu izleyerek başlangıca dönüyorsa tersinmez işlemdir. Dengede işlemler tersinir (reversible) işlemlerdir. Bütün gerçek işlemler, tersinmez (irreversible) işlemlerdir. Çünkü gerçek işlemlerde kayıplar (sürtünme, ısınma, iş akışkanında kaçaklar, vb.) sözkonusudur. Termodinamik esas olarak tersinir işlemleri inceler. Çünkü, bu sistemlerin modellenmesi kolaydır. SORU 2. Şekilde görülen 300 kg kütleye sahip kaya parçası uçurumdan aşağı serbest düşmektedir. Hareket kayıpları ihmal edilmektedir. a) Kaya parçasının z 3, z 2 ve z düzeyindeki potansiyel enerji değerlerini, z referans düzlemine göre hesaplayınız. b) Aynı seviyelerde kinetik enerji değerleri nedir? c) Kaya parçasının z 3, z 2 ve z düzelerindeki serbest düşme hızını hesaplayınız. d) Bu olayı hangi kanuna dayandırabiliriz? ÇÖZÜM 2. a) Potansiyel enerji z 3 seviyesinde potansiyel enerji: E = m g (z z ) E = 300 kg x 9.8 m/s g (70 20) m E = 4750 kgm s m N = kgm/s E = 4750 Nm J = Nm E pot3 = 4750 J z 2 seviyesinde potansiyel enerji:

E = m g (z z ) E = 300 kg x 9.8 m/s g (40 20) m E = 58860 kgm s m E p2 = 58860 J z seviyesinde potansiyel enerji: E = m g (z z ) E = 300 kg x 9.8 m/s g (20 20) m E pot = 0 J b) Kinetik enerji E = E + E z 3 düzeyinde kinetik enerji: c = 0; E kin3 = 0 E = E + E = 4750 J + 0 = 4750 J z 2 düzeyinde kinetik enerji: E = E E = 4750 J 58860 J = 88290 J E kin2 = 88290 J z düzeyinde kinetik enerji: E = E E = 4750 J 0 = 4750 J c) Hız: Kaya parçasının z 3 düzeyinde hızı: E = 2 m c E kin3 = 0 c 3 = 0 Kaya parçasının z 2 düzeyinde hızı: E = 2 m c = 88290 kg m /s c 2 = 24. 3 m/s Kaya parçasının z düzeyinde hızı: E = 2 m c = 47503.3 kg m /s

c = 3. 3 m/s d) Kanun Bu olayı Termodinamiğin. Kanunu (enerjinin korunumu) ile açıklayabiliriz. Bir etkileşim sırasında, enerji bir biçimden başka bir biçime dönüşebilir. Ancak toplam enerji miktarı değişmez; enerjinin korunumu ilkesi: enerji yaratılamaz veya yok edilemez. SORU 3. 0.24 kg ağırlıkta ve.2 kg/m 3 yoğunluktaki hava 0.4 kpa basınçtan 507 kpa basınca kadar sabit sıcaklıkta sıkıştırıyor. a) Havanın son haldeki hacmini bulunuz. b) Havanın 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. ÇÖZÜM 3. p = 0.4 kpa p = 507 kpa m = 0.24 kg ρ =.2 kg/m Sabit sıcaklıkta (izoterm) durum değişmesi için durum denklemleri p V = m R T p V = m R T p V = p V Gaz hacmi: m = ρ V V = m ρ = V = 0.2 m 0.24 kg.2 kg/m a) Durum değişmesi donunda hava hacmi V = V. ise; V = 0.2 m b) Hava sıcaklığı p V = m R T ise; T = V 2 = 0. 04 m 3

T =..../ ; kpa = ; kj = knm T = 294. 4 K Ve ikinci hal için; p V = m R T ise; T = T =.../ ; kpa = ; kj = knm T = 294. 4 K c) Durum değişmesinde yapılan iş W = p V ln ise; W = 0.4 kpa x 0.2 m. ln. W 2 = 32. 6 kj (sistemden iş alındı) d) İç enerji değişimi U = m C (T T ) İzoterm durum değişmesinde T = T T = 0 olduğundan U = m C (T T) ; U 2 = 0 e) Isı alışverişi Q = mrt ln ise; Q = 0.24 kg x 0.287 x 294.4 K ln. Q 2 = 32. 6 kj (sisteme ısı verildi) f) İzoterm durum değişmesi için pv- diyagramı SORU 4. Eni 6 m, uzunluğu 9 m ve yüksekliği 2.80 m olan ofisin duvar imalatı şekildeki gibidir. Dış ortam sıcaklığı 3 0 C, iç ortam sıcaklığı 20 0 C dir. Pencereler ve kapılar duvarlar gibi varsayılmıştır. Döşeme ve tavandan ısı kaybı, hava sızıntısı (enfiltrasyon) ısı kaybı ve zamlar ihmal edilmektedir. a) Toplam ısı transfer katsayısını hesaplayınız. b) Isı akısını hesaplayınız. c) T 2 sıcaklığını hesaplayınız.

d) Ofisin ısı kaybını hesaplayınız. e) Ofis günde 0 saat ısıtılacağına göre günlük enerji tüketimini hesaplayınız. Ti = 20 To = 3 h = 8 W/m K h2 = 23 W/m K L = 2 cm; k = 0.87 W/mK L2 = 0 cm; k2 = 0.45 W/mk L3 = 5 cm; k3 = 0.04 W/mK L4 = 0 cm; k4 = 0.45 W/mK L5 = 3 cm; k5 =.4 W/mK ÇÖZÜM 4. a) Toplam ısı transfer katsayısı K = hi + L k + L2 k2 + L3 k3 + L4 k4 + L5 k5 + hd K = 8 + 0.02 0.87 + 0.0 0.45 + 0.05 0.04 + 0.0 0.45 + 0.03.4 + 23 K =.9 K = 0. 52 W/m 2 K b) Isı akısı q = K (Ti To) q = 0.52 W [20 m ( 3)] K q =. 96 W/m 2 c) T 2 sıcaklığı q = h (T T ) ise; T T = () q = (T T ) ise; T T = (2) () ve (2) nolu denklemler taraf tarafa toplanırsa; T T = q h + q L k T = T q h + L k = q h + L k

T = 23.96 8 + 0.02 0.87 T 2 = 2. 23 d) Isı kaybı Q = q A A = 2 x (a + b)x h A = 2 x (6 m + 9 m) x 2.80 m A = 84 m veya Q =.96 W x 84 m m Q = 004. 64 W Q = K A (Ti To) Q = 0.52 W m K x 84 m x [20 ( 3)] Q = 004. 64 W e) Enerji tüketimi E = Q t t = 0 saat E = 004.64 W x 0 saat E = 0046.4 Wh E 0 kwh SORU 5. Şekildeki 3 kademeli boruda akan akışkanın debisi 360 m 3 /h dir. D = 30 cm ve D 2 = 20 cm dir. (π = 3.4). a) Borunun D ve D 2 çaplı kısımlarındaki akışkan hızlarını hesaplayınız. b) Borunun D 3 kısmında akışkan hızı 2.73 m/s olduğuna göre D 3 çapını hesaplayınız. c) Bulgularınızı yorumlayınız. ÇÖZÜM 5. a) Borunun D ve D 2 kısımlarında akışkan hızları Süreklilik eşitliği:

Q = u A u = Q A A = π D 4 u = u = u = Q π D /4 Q π D /4 4Q π D Q = 360 m h u = 4 x0. m /s π (0.30 m) u =. 45 m/s u = 4Q π D u = 4 x0. m /s π (0.20 m) u 2 = 3. 85 m/s b) Borunun D 3 çapı Q = u A A = π D 4 Q = u π D /4 D = 4 Q π u h 3600 s = 0. m /s D = 4 x 0. m /s 3.4 x 2.73 m/s D 3 = 0. m = 0 cm c) Bulguların yorumlanması Akışkan debisi borunun her kesitinde aynı olmakla, kesitin değişmesine bağlı olarak akışkan hızları da değişmektedir. Kesit artarken akışan hızı azalmakta, kesit azalırken akışkan hızı artmakta ve çarpan sabit kalmaktadır.