Termodinamik #22 | İdeal Gazlarda Entropi Değişimi: Sıkıştırılan Hava Isınır, Entropisi Artar mı?

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Sıvı ve katılarda entropi değişimini hesaplamıştık. Bugün işin içine basınç da giriyor: ideal gazlarda entropi değişimi. Sınavda soru şöyle gelir: hava bir kompresörde 100 kPa ve 27 °C'den 800 kPa'ya sıkıştırılıyor, çıkışta 327 °C. Entropi değişimi ne, süreç izantropik olsaydı çıkış kaç derece olurdu, bu kompresör tersinir mi? Hepsini adım adım, her işlemi tek tek göstererek hesaplıyoruz. Bu derste: - Tek fikir: Δs = cp ln(T2 / T1) − R ln(P2 / P1). Isınmak entropiyi artırır, sıkıştırmak azaltır; sonuç iki terimin yarışı. - Üç klasik yanlış: ısındı diye entropinin kesin arttığını sanmak (sıkıştırmada − R ln(P2/P1) entropiyi düşürür); cp'yi hacim, cv'yi basınç terimiyle eşlemek; gösterge basıncı ve santigratla oran almak — oranlar mutlak basınç ve kelvinle. - Soru 1 (sınav tipi, tam çözüm): 1005 · ln 2 ≈ 696.6 ve 287 · ln 8 ≈ 596.8 J/kg·K → Δs ≈ 100 J/kg·K; izantropik çıkış T2s ≈ 543 K; adyabatik ve Δs büyük sıfırdan → tersinmez, gerçek çıkış 57 K daha sıcak. - Soru 2 (kısa varyant): aynı hava rijit tankta 300 K'den 600 K'ye ısıtılırsa Δs = 718 · ln 2 ≈ 498 J/kg·K. - Soru 3: siz deneyin, sonra çözüm (300 K'de izotermal genleşme, 200 → 100 kPa: Δs ≈ 199 J/kg·K). Bölümler: 0:00 Sınav sorusu: kompresörde sıkıştırılan hava 0:47 Tek fikir: sıcaklık terimi ve basınç terimi 2:03 Üç klasik yanlış 2:33 Soru 1: hava kompresörü 3:06 Adım 1: entropi değişimi 4:05 Adım 2: izantropik çıkış sıcaklığı 4:48 Adım 3: süreç tersinir mi? 5:17 Soru 2: rijit tankta ısıtma 6:01 Soru 3: sıra sizde 6:14 Soru 3: çözüm 6:43 Ne yaptık? Yöntem geri sayımı 7:06 Akılda kalacak kural Gelecek derste: tersinir sürekli akış işi — kompresörün işini nasıl azaltırız? Kaynak kitap: Y. A. Çengel, M. A. Boles, M. Kanoğlu, Thermodynamics: An Engineering Approach, 10. baskı — §7-9 ideal gazlarda entropi değişimi (sabit ve değişken özgül ısı) (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine mühendisliği öğrencileri için Termodinamik serisinin yirmi ikinci dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.