S-1) Şekilde gösterilen bir hava kompresörünün tank hacmi 500

S-1) Şekilde gösterilen bir hava kompresörünün
tank hacmi 500 litredir. Tank tam dolu iken tank
üzerindeki manometre 7 bar’ı göstermektedir.
Tank içindeki hava sıcaklığı 20 oC’dir. Buna göre aTank içindeki havanın kütlesini hesaplayınız. bBasınçlı hava kullanılıp manometre 4 bar basınca
düştüğünde kullanılan hava miktarını hesaplayınız.
Not: Hava için R=0.287 kJ/kgK, Atmosfer basıncı
100 kPa (20 puan).
C-1)
𝑃𝑔
𝑠
𝑉
a)
b)
𝑏𝑎𝑟
𝑙𝑡
𝑘𝑃𝑎
𝑚
S-2) (20 puan) Hava politropik bir işlemle (PVn=Sabit) 100 kPa, 10 m3 ve 17 oC başlangıç şartlarından
700 kPa ve 37 oC şartlarına sıkıştırılmaktadır. Buna göre, a- Politropik üssü, n, hesaplayınız. bSıkıştırma işini hesaplayınız.
C-2)
( )
(
b)
(
)
)
S-3) (20 puan) Rijit bir hacim içerisinde başlangıçta 0.2 m3 hacminde ve 2 MPa basıncında doymuş su
buharı bulunmaktadır. Buhara 800 kJ ısı verildiğinde buharın son sıcaklığını ve basıncını hesaplayınız
C-3)
𝑉
𝑚
𝑃
𝑀𝑃𝑎
Q = 800 kJ
Doymuş su buharı
I.Durum
Doymuş buhar
II.Durum
(
)
T
v
u
400
0.09936
0.09963
0.10787
2932.8
3000.3
3020.4
450
S-4) (10 puan) Bir 50 MW gücündeki termik santralinin ısıl verimi %25’tir. Santrale verilen ısı gücünü
ve santralin çevre havasına verdiği ısı gücünü hesaplayınız.
C-4)
𝑇𝐻
𝑄𝐻
?
IM
𝑊
𝑄𝐿
𝑀𝑊
𝜂
?
𝑇𝐿
(
)
(
)
S-5) (10 puan) 12000 BTU/h ( 3.5 kW) soğutma gücündeki bir A sınıfı duvar tipi split klimanın
COPsoğutma= 2.5’tir. Bu klima günde ortalama 10 saat çalışırsa elektrik faturası ayda ne kadar gelir.
Not: 1 kWh=0.35 TL’dir.
C-5)
S-6) (10 puan) Hava sürekli akışlı bir kompresöre 100 kPa ve 23 oC’de girmekte ve 1 MPa basınca
sıkıştırılmaktadır. Bu arada kompresör gövdesinden 15 kJ/kg’lık ısı çekilmektedir.. Havanın
kompresöre girişteki hacimsel debisi 150 m3/dakika ve kompresör gücü 450 kW’tır. Bu duruma
göre, a- Kompresörden geçen havanın kütlesel debisini, b- Havanın kompresör çıkışındaki
sıcaklığını hesaplayınız.
C-6)
𝑃
𝑀𝑃𝑎
q = -15 kj/kg
𝑃
𝑇
00 kPa
𝐶
𝑚
𝑑𝑘
𝑉̇
̇
a) ̇
𝐾
𝑑𝑘
𝑠
𝑚 𝑠
̇
̇
̇
b) ̇
̇
̇
(
̇
̇
)
(
(
(
)
)
)
(
)
S-7) (10 puan) Hava bir kompresöre 2 m/s, 20 oC ve 100 kPa şartlarında girmekte ve 50 m/s, 900 kPa
ve 200 oC şartlarında terk etmektedir. Kompresörün harcadığı güç 500 kW ise çevreye verdiği ısı
miktarını hesaplayınız. Kompresörün çıkış kesit çapı 10 cm’dir. Potansiyel enerjideki değişimi
ihmal ediniz.
𝑑
𝑐𝑚
𝑚
C-7)
𝑚
𝑠
𝐶
𝑘𝑃𝑎
𝑉
𝑇
𝑃
𝑊𝑘
𝑉
𝑇
𝑃
̇
̇
𝑘𝑊
𝑚
𝑠
𝐶
𝑘𝑃𝑎
̇
(
̇
)
T.D.I. Kanunu Açık Sistem
̇
̇
̇
(
̇
)
[(
)
(
(
[
(
)]
)
]
)
(
)
S-8) (10 puan) 0.125 m3 sabit hacimli kapalı kapta başlangıçta -12 oC sıcaklık ve 0.84 kuruluk
derecesinde R-134a soğutucu akışkanı bulunmaktadır. Bu kapa 40 oC’teki bir kaynaktan ısı
verilmekte ve basınç 240 kPa olmaktadır. Buna göre; a) R-134a’nın entropisindeki değişimi, b)
Kaynağın entropisindeki değişimi, c) Toplam entropideki değişimi, d) Bu işleminin entropinin
artma prensibine uyup uymadığını belirleyiniz.
C-8)
𝑉
𝑚
𝑇
𝑉
𝐶
R-134a
𝑥
I. durum
(
)
(
)
II. durum
Kızgın Buhar
a)
b)
c)
(
)
(
)
(
)
(
)