final çözümler - Mühendislik Fakültesi

Adı-Soyadı :…………………………………………………….
No
:…………………………
Soru
1
2
3
4
5
Puan
02.01.2016
Süre: 90 dakika
Toplam Puan
HR. Ü. Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik I Final Sınavı
S-1) Hacmi 20 litre olan ve içerisinde 120 kPa basınçta doymuş su buharı bulunan ve giriş ve çıkış
vanaları kapalı olan bir radyatör odaya konulmaktadır. Radyatör odaya ısı vererek sıcaklığı 40
o
C’ye düşmektedir. Buna göre buharın, a) ilk durumdaki sıcaklık ve kuruluk derecesini ve son
durumdaki basınç ve kuruluk derecesini tespit ediniz? b) Odaya transfer edilen ısıyı
belirleyiniz? c) Bu işlemi T- diyagramında çiziniz? (20 puan)
S-2) Hava, 4 kg/s kütlesel debi ile 1 bar ve 300 K şartlarında kompresöre girmekte 6 bar basınca kadar
1.27
= sabit olacak şekilde politropik işlemle bir kompresörde sıkıştırılmaktadır. Su soğutmalı
kompresör gövdesinden olan ısı kaybı 46.95 kJ/kg ise; kompresörün harcadığı gücü kW olarak
PV
hesaplayınız. Not:
Politropik işlemde, TP
1 n
n
 Sabit (20 puan)
S-3) 2.5 MW gücündeki adyabatik bir türbine, su buharı 8 MPa basınç ve 500°C sıcaklıkta 3 kg/s
debiyle girmekte ve 20 kPa basınç değerinde türbinden çıkmaktadır. a) Bu durumda buharın
çıkış sıcaklığını ve kuruluk değerini hesaplayınız? b) Verilen giriş ve çıkış şartlarında bu
buhar türbininden alınacak maksimum güç ne olabilir? c) Bu buhar türbininin adyabatik
(izentropik) verimini hesaplayınız. (20 puan)
S-4) a) 20°C’deki bir mutfakta bulunan ve soğutma performans (COP) katsayısı 4 olan bir buzdolabının
kompresörü 0.5 kW güç tüketmektedir. Buna göre buzdolabından mutfağa atılan birim zamandaki ısı
miktarını hesaplayınız? (10 puan)
b) 30 MW gücündeki bir termik santralin ısıl verimi % 30 ise bu santralin kurulu kazan gücü
nedir? (10 puan)
S-5) Bir ısı değiştiricisinin borularına, soğutucu akışkanın (R-134a) 1 kg/s debiyle ve 160 kPa sabit
basınçta doymuş buhar fazında girdiği ve doymuş sıvı olarak ısı değiştiricisini terk etttiği ve
izobar işlemle gerçekleşen bu işlemde, -5 °C sabit sıcaklıktaki çevre havasına ısı transfer
edildiği iddia edilmektedir. Verilen şartlar altında; bu işlemin gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini,
entropinin artma prensibini dikkate alarak belirleyiniz? (20 puan)
Not: Çizelgeler dışında her şey kapalı.
V  V1
Q
Q
W
q  w  h2  h1  2
 g ( z 2  z1 )  Q  W  m(u 2  u1 )  COPSM  L  COPIP  H   
2
W
W
QH
2
2
S top  S sis  S çevre   ady. 
.
Ws
Wgerçek
(Güç tüketen makina)   ady . 
(Güç üreten makina)
Wgerçek
Ws
m  AV  PV  mRT  h  h f  xh fg  R = Cp - Cv,  P  gh, PV n  Sabit, TP
1 n
n
 Sabit, TV n 1  sabit
Başarılar dileriz. Prof. Dr. Bülent YEŞİLATA &Prof. Dr. Hüsamettin BULUT & Doç. Dr. M. Azmi AKTACİR
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner
Scanned by CamScanner