Termodinamikçalışmasorusu

Üniversite Makine Mühendisliği
,
1

Ekran görüntüsü 2024-11-29 080444
Ekran görüntüsü 2024-11-29 080444720×385 28 KB

2

Görselde, termodinamikle ilgili bir çalışma sorusu çözülmüş. Bu tür bir problemde genellikle bir gazın iş yapması ve hacim değişiklikleri üzerine odaklanılır.

Çalışma Sorusu Çözümü

1. Bilinenler

  • Başlangıç ve bitiş durumları için basınç: 1 MPa
  • Başlangıç sıcaklığı: 400°C
  • İlk ve son durumların hacimleri dikkate alınarak hesaplanıyor.

2. Hacim ve Miktar Bilgileri

  • v_1 = 0.30661 \, \text{m}^3/\text{kg} (Başlangıç özgül hacmi)
  • v_2 = 0.29275 \, \text{m}^3/\text{kg} (Bitiş özgül hacmi)

3. İş Hesaplaması

Çalışma yapılan iş W_{çev} olarak gösteriliyor. Bu iş, süreçte sistemin dışarıya yaptığı veya sistemden yapılan iş olarak hesaplanabilir.

W_{çev} = \int P \, dv = P(V_2 - V_1)
  • Burada basınç (P) sabit kabul ediliyor: 1000 kPa
  • Hacim farkı (V_2 - V_1) bulunarak sisteme iş girişi çıkışı hesaplanıyor.

4. İş Değeri

Verilen hesaplamalara göre:

W_{çev} = 0.3 \times (1000 \, \text{kPa}) \times (0.29275 - 0.30661)

5. Elde Edilen Sonuç

  • İş değeri: -22.16 \, \text{kJ} olarak hesaplanmış.
  • Bu negatif iş değeri, genellikle sistemin iş yaptığı anlamına gelir.

6. Notlar

  • İşlem sırasında belirli kabuller yapılabilir, örneğin izotermal veya izobarik bir süreç olduğuna dair.
  • Eğer sistem izotermal ise sıcaklık sabit kalır, basınç ya da hacim değişebilir.
  • Eğer izobarik bir süreçse, basınç sabit kalırken hacim değişiklikleri iş yapma durumunu belirler.

Bu hesaplamalar, termodinamiğin temel kurallarına dayanmaktadır: enerji değişimi ve korunumu. Süreçlerin doğru anlaşılması, termodinamik tablolardan alınan doğru verilerin kullanılmasıyla mümkündür. Sistemin enerji dengesini hesaplamak, mühendislik uygulamalarında oldukça önemlidir.

3

v1 ve v2 yi nasıl buldu işlemlerini veya açıklamasını yap

4

Görseldeki problemi anlamak için v_1 ve v_2 değerlerinin nasıl hesaplandığını anlamak önemli. Bu değerler genellikle termodinamik tablolar kullanılarak veya ideal gaz denklemi gibi temel denklemlerle hesaplanır.

Özgül Hacmin Hesaplanması

1. Özgül Hacim (v_1 ve v_2) Nedir?

Özgül hacim, bir maddenin birim kütlesinin hacmidir ve genellikle m³/kg birimiyle ifade edilir.

2. Durum Tablolarından Yararlanma

  • Termodinamik tablolar: Basınç ve sıcaklık bilindiğinde, belirli bir madde için bu özelliklerin karşılık geldiği özgül hacimleri bulmak için kullanılır.
  • Yöntem:
    • Başlangıç ve bitiş durumlarını belirleyen basınç ve sıcaklık değerlerini tabloya bakarak karşılık gelen özgül hacimleri bulursunuz.
    • Örneğin, su için buharlaşma veya sıkıştırma tabloları kullanılabilir.

3. İdeal Gaz Denklemi Kullanımı (Eğer Uygunsa)

Özgül hacim ideal gaz denklemi ile de hesaplanabilir:

PV = nRT

Bu denklemi, birim kütle başına düşen hacmi bulmak için yeniden düzenleyebilirsiniz:

v = \frac{RT}{P}

Burada:

  • R: Özgül gaz sabiti (her gaz için farklıdır),
  • T: Mutlak sıcaklık (Kelvin cinsinden),
  • P: Basınç.

4. Örnek Hesaplama

Örneğin:

  • Başlangıç Durumu (v_1):

    • Basınç: 1 MPa, sıcaklık: 400°C
    • Tablodan veya ideal gaz denkleminden, bu basınç ve sıcaklıkta özgül hacim bulunur.

  • Bitiş Durumu (v_2):

    • Aynı şekilde, 250 °C’de (eğer sıcaklık bu ise) özgül hacim tablodan veya denklemlerden belirlenir.

Bu işlemlerle ilgili olarak sistemin durumunu ve özelliklerini tanımlayan doğru termodinamik tablonun seçilmesi önemlidir. Hatalı seçim veya hesaplama, sonuçları etkileyebilir.

Daha fazla kesin bilgi veya tablo kullanımıyla ilgili detay isterseniz, spesifik bir örnek üzerinden de gidebiliriz.