GENEL TERMODİNAMİK
advertisement
GENEL TERMODİNAMİK 2010-2011 Güz Yarıyılı ÖDEV-III Soru 1: B Argon A H2O Q 600 K Isı kaynağı Sürtünmesiz ve ısı geçirmeyen bir pistonla ikiye ayrılmış bir silindirde, şekilde görüldüğü gibi, piston bir pimle tutulurken pistonun bir tarafında (A) 2.4 MPa basınçta doymuş sıvı halinde 1 kg su ve diğer tarafında (B) 100 kPa basınç ve 300 K çevre sıcaklığında 0.02 kg argon bulunmaktadır. Sonra pim çekilmekte, su temasta bulunduğu ısı kaynağı ile ve argon çevre ile ısı alışverişinde bulunarak sabit sıcaklıkta kalmaktadır. Sonunda termodinamik denge kurulmaktadır. a-) Başlangıçta A ve B bölmelerinin hacimlerini hesaplayınız. b-) Suyun hâl değişimini T-v veya P-v diyağramlarında göstererek su ve argonun basınç ve hacimlerini bulunuz. c-) Argonu sıkıştırmak için yapılan işi ve ısı alışverişini hesaplayınız. d) Suyun son hâldeki kuruluk derecesini ve ısı kaynağı ile olan ısı alışverişini bulunuz. Soru 2 : PROBLEM 2.8 (Ders kitabı-Wark) Teslim tarihi: 22.Ekim.2010 Soru 1: B Argon A H2O Q 600 K Isı kaynağı Sürtünmesiz ve ısı geçirmeyen bir pistonla ikiye ayrılmış bir silindirde, şekilde görüldüğü gibi, piston bir pimle tutulurken pistonun bir tarafında (A) 2.4 MPa basınçta doymuş sıvı halinde 1 kg su ve diğer tarafında (B) 100 kPa basınç ve 300 K çevre sıcaklığında 0.02 kg argon bulunmaktadır. Sonra pim çekilmekte, su temasta bulunduğu ısı kaynağı ile ve argon çevre ile ısı alışverişinde bulunarak sabit sıcaklıkta kalmaktadır. Sonunda termodinamik denge kurulmaktadır. a-) Başlangıçta A ve B bölmelerinin hacimlerini hesaplayınız. b) Suyun hâl değişimini T-v veya P-v diyagramlarında göstererek su ve argonun basınç ve hacimlerini bulunuz. c) Argonu sıkıştırmak için yapılan işi ve ısı alışverişini hesaplayınız. d) Suyun son hâldeki kuruluk derecesini ve ısı kaynağı ile olan ısı alışverişini bulunuz. Soru 2: Sürtünmesiz ve ısı geçirmeyen bir pistonla başlangıçta şekilde A Q B Q görüldüğü gibi iki eşit bölmede 100 Isı kaynağı Isı kaynağı kPa basınç ve 0.5 kuruluk 10 m H2O H2O derecesinde su bulunmaktadır. 10 m3 hacimde olan herbir bölmenin taban alanı 1 m2 olup yüksekliği 10 m’dir (kolaylık açısından dikdörtgen prizma olarak ele alınmaktadır). Termodinamik dengede bulunan bu sistemde piston hareket etmeden durmaktadır. A bölmesi ısıya karşı tamamen yalıtılmış durumda iken B bölmesindeki suyun kuruluk derecesi 0.3 olana kadar ısı çekilmektedir. Daha sonra B bölmesi ısıya karşı tamamen yalıtılarak A bölmesindeki suya B bölmesinden çekilen ısı kadar ısı girişi sağlanmaktadır. Son halde A ve B bölmelerinin hacimlerini bulunuz. Son halde aradaki piston üzerine gelen kuvvetleri belirleyiniz. Termodinamik sistem olarak A+B bölmeleri göz önüne alınırsa çekilen ısı kadar sisteme ısı verilmektedir. Hal değişir mi? Gerekli hesapları yaparak açıklayınız.
