Soru 1-) Bir piston-silindir düzeneğinde başlanğıçta 200 kPa

Soru 6-41 Sabit hacimli kapalı bir kapta bulunan 40 C sıcaklığındaki mükemmel gaz bir döner
kanatla karıştırılmaktadır. Döner kanat mükemmel gaz üzerinde 200 kJ iş yapmakta bu arada
25 C sıcaklıktaki çevreye olan ısı geçişi sonunda mükemmel gazın sıcaklığı sabit kalmaktadır.
(a) Mükemmel gazın entropi değişimini, (b) çevrenin entropi değişmini, (c) Toplam entroıpi
üretimini, (d) kap içindeki entropi üretimini, (e) sonlu sıcaklık farkında olan ısı
geçişinden kaynaklanan entropi üretimini hesaplayınız.
Çözüm :
MG
Kontrol Kütlesi: Kaptaki MG
40C
Isı
İlk hal: T1=40 C
200 kJ
Son hal: T2=T1, V2=V1
25C
12 Sabit sıcaklık ve hacimde tersinmez hal.değişimi
(a) Kap içindeki gazın sıcaklığı ve özgül hacmi aynı kaldığına göre son haldeki basınçta
aynıdır. Yani ilk ve son haller aynıdır. Dolayısıyla sistemin ilk ve son haldeki entropi
değerleri de aynı olacaktır.
. Bu durumda sistemin entropi değişimi de sıfır olur.
[Not: Diğer taraftan mükemmel gaz için
]1.yasa
Mükemmel gaz ve sabit özgül ısılar için
Çevrenin entropi değişimi
(c) Sistem ve çevre ayrık sistem olarak ele alınırsa
(d) Kontrol kütlesi için 2.yasa
(e) Sonlu sıcaklık farkından olan entropi üretimi. Sistem ve çevre arasındaki ısı geçiş bölgesi
için 2.yasa
Not: Toplam entropi üretimi
Aynı sonuç bulunur. Burada toplam entropi üretiminin sonlu sıcaklıkta ısı geçişindeki entropi
üretimi ve sistemin entropi üretimi toplamı olduğu görülmektedir.