Termodinamik #07 | Özellik Tabloları ve Entalpi: Kuruluk Derecesi, Kızgın Buhar, Enterpolasyon

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

5 litrelik bir düdüklü tencerede yarım kilogram su kaynıyor ve içerideki basınç 200 kilopaskal. Sizce suyun kütlece yüzde kaçı buhar? Cevap şaşırtıcı: yalnızca yüzde 1 kadar, yaklaşık 5 gram. Ama bu 5 gram buhar tencerenin 5 litresinin yaklaşık 4.5 litresini dolduruyor. Termodinamik serisinin yedinci dersinde bunu hesaplamak için özellik tablolarını okumayı ve yeni bir özelliği, entalpiyi öğreniyoruz. 3D modelde düdüklü tencerenin içini kesit olarak görüyoruz. Her hesap adım adım, hiçbir işlem atlanmadan. Bu derste: - Entalpi: h = u + Pv; birim kontrolü kPa · m³ = kJ; 100 kPa'da doymuş buhar: 2505.6 + 169.41 ≈ 2675.0 kJ/kg, tablodaki değerle aynı - Doymuş su tabloları: sıcaklık tablosu (A-4) ve basınç tablosu (A-5); f, g ve fg alt indisleri - 120 °C satırı: doyma basıncı 198.67 kPa, özgül hacimler 0.001060 ve 0.89133 m³/kg, buharlaşma entalpisi 2202.1 kJ/kg - Buharlaşma entalpisi sıcaklık arttıkça azalır ve kritik noktada sıfıra iner - Kuruluk derecesi: x = buharın kütlesi / toplam kütle; v = v_f + x · v_fg; aynı kural iç enerji ve entalpi için - Düdüklü tencere: v = 0.01 m³/kg, x ≈ 0.0101 → ≈ 5 g buhar, hacmi ≈ 4.47 L (yaklaşık yüzde 89); h ≈ 527.0 kJ/kg - Kızgın buhar tablosu: 1 MPa ve 300 °C'de h = 3051.6 kJ/kg (doymuş buhardan 274.5 kJ/kg fazla); 280 °C için doğrusal enterpolasyon → 3008.2 kJ/kg - Sıkıştırılmış sıvı ≈ aynı sıcaklıktaki doymuş sıvı: 50 °C ve 1 MPa → h ≈ 209.34 kJ/kg; düzeltme ≈ 1.0 kJ/kg (binde 5'ten az) - Hangi bölgedeyiz? Üç örnek: kızgın buhar, sıkıştırılmış sıvı ve karışım (x ≈ 0.564) - Üç klasik tuzak Bölümler: 0:00 Düdüklü tencerede ne kadar buhar var? 0:32 Entalpi: h = u + Pv 1:32 Doymuş su tabloları 2:24 Kuruluk derecesi 3:07 Düdüklü tencereyi çözelim 4:34 Kızgın buhar tablosu ve enterpolasyon 5:47 Sıkıştırılmış sıvı 6:36 Hangi bölgedeyiz? 7:36 Üç klasik tuzak 7:59 Tencereye dönelim Sıradaki Termodinamik dersi: ideal gaz ve sıkıştırılabilirlik. Kaynak kitap: Y. A. Çengel, M. A. Boles, M. Kanoğlu, Thermodynamics: An Engineering Approach, 10. baskı — Bölüm 3-5 ve buhar tabloları (A-4, A-5, A-6). Örnekler özgündür. Makine, Enerji, Kimya, Havacılık ve Mekatronik Mühendisliği öğrencileri için Termodinamik serisinin yedinci dersi.