Termodinamiğin Temel Kavramları

UYGULAMA – I –

Termodinamiğin Temel Kavramları

Arş. Gör. Mehmet Akif EZAN

Dokuz Eylül Üniversitesi – Makina Mühendisliği Bölümü

BAHAR DÖNEMİ

Problem 1.34

Problem 1.37 Problem 1.54

730 mmHg P

=

Barometre bir yapının yüksekliğini ölçmek için kullanılabilir. Bir yapının zemininde ve çatısında sırasıyla 730 mmHg ve 755 mmHg değerleri okunuyorsa, yapının yüksekliğini hesaplayın.

Ortalama hava yoğunluğunu 1.18 kg/m ³ alın.

755 mmHg P

=

h = ?

Soru:

Problem 1.34

Problem 1.37 Problem 1.54

730 mmHg P

=

Verilenler:

755 mmHg P

=

730 mmHg

P

= P

= 755 mmHg 1.18 kg/m

ρ

=

İstenen:

? h = Yapının yüksekliği :

h = ?

Problem 1.34

Problem 1.37 Problem 1.54

730 mmHg

P

= Çözüm:

755 mmHg P

=

ha

alt üst va tabakası

P = P + P

Hava Tabakası Yükseklik: "h”

Yapının zeminine etkiyen basınç;

755 mmHg

730 mmHg

hava

gh

ρ

Problem 1.34

Problem 1.37 Problem 1.54

730 mmHg

P

= Çözüm:

755 mmHg P

=

( 755 730 mmHg − ) = ρ

gh

Hava Tabakası

Yükseklik: "h” P

= 25 mmHg Pa

fark civa fark

P = ρ gh

( ) (

)

13600 9.81 25 10

P

= ×

3.34 (kPa) P

=

mmHg → Pa dönüşümü

Problem 1.34

Problem 1.37 Problem 1.54

730 mmHg

P

= Çözüm:

755 mmHg P

=

Hava Tabakası

288.5 metre h = 288.5 (m)

3.34 10 ×

= ρ

gh

( )

3.34 10 ×

= 1.18 9.81 h

Problem 1.37

Problem 1.54

Soru:

Dikey konumda olan, sürtünmesiz bir piston – silindir düzeneği ele alınsın. Pistonun kütlesi 4 kg ve kesit alanı 35 cm ² ’dir. Pistona etki eden sıkıştırılmış bir yay ile piston üzerinde 60 N değerinde bir kuvvet uygulanmaktadır.

Atmosfer basıncı 95 kPa olduğuna göre silindir içindeki gazın basıncını hesaplayın.

60 N

A = 35 cm

P = ?

P

= 95 kPa

m

= 4 kg

Problem 1.37

Problem 1.54

Verilenler:

60 (N)

F

= P

= 95 (kPa) 4 (kg)

piston

m =

İstenen:

? P = Gaz basıncı :

60 N

A = 35 cm

P = ?

P

= 95 kPa

m

= 4 kg

35 (cm )

A =

Problem 1.37

Problem 1.54

Çözüm:

y

0 F =

∑

piston

Serbest Cisim Diyagramı

m

g F

Piston üzerine y‐yönünde etkiyen net kuvvet “0” olmalı;

gaz piston piston yay atm piston

P × A = m g + F + P × A

( ) ^{( )}

( )

4

4

35 10 4 9.81 60

95000 35 10 P

−

−

× = +

+ ×

P = 123.35 kPa

Problem 1.54

Soru:

Düdüklü tencerenin diğer tencerelere oranla daha çabuk pişirmesinin nedeni, içinde yüksek bir basınç ve sıcaklığın oluşmasıdır. Tencerenin kapağında sızdırmazlık sağlanmış olup, buhar sadece kapağın ortasındaki bir delikten dışarı çıkabilir. Deliğin üzerinde sabit ağırlıkta bir kütle deliği kapatır. Bu şekilde buhar aralıklarla delikten çıkar, böylece tencere içindeki buhar basıncı belli düzeyde kalır.

P

= 100 kPa

Basınç  düzenleyici

Düdüklü  Tencere A

= 4 mm

Bilgi:

Problem 1.54

Soru:

100 kPa gösterge basıncında çalışan bir düdüklü tencerenin kapağında bulunan 4 mm ² kesit alanına sahip deliğin üzerine konması gereken kütle ne kadar olmalıdır?

Atmosfer basıncının 100 kPa olduğunu kabul edin ve ağırlığın serbest cisim diyagramını çizin.

P

= 100 kPa

Basınç  düzenleyici

Düdüklü 

Tencere

A

= 4 mm

Problem 1.54

Verilenler:

100 (kPa)

P

= P

= 100 (kPa)

İstenen:

. .

?

m

=

Basınç düzenleyicinin kütlesi:

4 (mm )

A = P

= 100 kPa

Düdüklü  Tencere

A

= 4 mm

^Basınç  düzenleyici

Çözüm:

y

0 F =

∑

Basınç düzenleyici

Serbest Cisim Diyagramı

Basınç düzenleyici üzerine y‐yönünde etkiyen net kuvvet “0” olmalı;

, . .

iç mutlak delik b d atm delik

P × A = m g + P × A

P = 200 (kPa)

m

g P

=  P

+ P

Problem 1.54

Çözüm:

Basınç düzenleyici

Serbest Cisim Diyagramı

( )( ) ^{( )}

( )( )

3 6

. .

3 6

200 10 4 10 9.81

100 10 4 10 m

−

−

× × =

+ × ×

m

= 40. 77 (g) m

g

Problem 1.54

http://kisi.deu.edu.tr/mehmet.ezan/termo_end_1.pdf Dosyayı PDF formatında yükleyebilirsiniz

Ödev Soruları

1.40 – 1.51 – 1.53 – 1.55 – 1.56