Termodinamik #16 | Buzdolabı, Isı Pompası, Clausius İfadesi ve Sürekli Hareket Makineleri

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Sıcak bir yaz günü mutfak bunaltıcı. Buzdolabının kapağını açık bırakırsak mutfak serinler mi? İçeriden soğuk hava geliyor, evet. Ama buzdolabı, içeriden çektiği ısıyı ve harcadığı elektriği arkasındaki ızgaradan mutfağa geri atıyor. Sonuç: mutfak serinlemez, ısınır. Bugün ısıyı soğuktan sıcağa taşıyan makineleri, buzdolabını ve ısı pompasını inceliyoruz. Bu derste: - Soğutma Makinesi: Isı kendiliğinden soğuktan sıcağa akmaz. Bunu yapmak için iş harcayan çevrimli cihaza soğutma makinesi, evdeki haliyle buzdolabı deriz. - Etkinlik Katsayısı: Buzdolabının başarısı etkinlik katsayısıyla ölçülür: istenen çıktı bölü harcanan iş. - Buzdolabı Örneği: Bir buzdolabı iç bölmeden saniyede 150 joule, yani 150 watt ısı çekiyor ve 60 watt elektrik harcıyor. - Kapak Açıkken: Şimdi kancadaki soruya dönelim. Kapak açıkken buzdolabı mutfaktan 150 watt çeker, ama arkadan 210 watt verir. - Isı Pompası: Aynı çevrimi tersine amaçla kullanabiliriz: kışın soğuk dış havadan ısı çekip evin içine vermek. - Soğuk Havadan Isı: Dışarısı soğukken ısı pompası nasıl ısı çekebilir? Dış ünitedeki akışkan, genleşme vanasından sonra dış havadan da soğuk hale gelir. - Isı Pompası Örneği: Bir dairenin ısınması için saniyede 6 kilojoule, yani 6 kilowatt ısı gerekiyor. Etkinlik katsayısı 3 olan bir ısı pompası bunun için 6 bölü 3, yalnızca 2 kilowatt elektrik harcar. - Sağlama: Bağıntıyı buzdolabımızla sağlayalım. Isı pompası gözüyle bakarsak mutfağa verilen 210 watt, harcanan 60 watta bölünür: 3.5. - Clausius İfadesi: İkinci yasanın ikinci ifadesi Clausius'a aittir: çevrimle çalışan hiçbir cihaz, başka hiçbir etki bırakmadan ısıyı soğuk bir cisimden sıcak bir cisme aktaramaz. - Klima: Günlük bir örnek: klima yazın bir buzdolabı gibi çalışır. Evin içinden ısı çeker, dış üniteden atar. - Sürekli Hareket Makineleri: Tarih boyunca pek çok kişi sürekli hareket makinesi icat ettiğini iddia etti. Birinci türü enerji yaratır; birinci yasayı çiğner. - İki Soru: Bir icadı değerlendirirken iki soru sorun. Bir: enerji nereden geliyor, giren ve çıkan enerji eşit mi? Bölümler: 0:00 Buzdolabının kapağını açık bırakırsak mutfak serinler mi? 0:26 Soğutma Makinesi 0:46 Etkinlik Katsayısı 1:03 Buzdolabı Örneği 1:25 Kapak Açıkken 1:44 Isı Pompası 2:04 Soğuk Havadan Isı 2:22 Isı Pompası Örneği 2:46 Sağlama 3:00 Clausius İfadesi 3:21 Klima 3:35 Sürekli Hareket Makineleri 3:56 İki Soru 4:13 Üç Tuzak 4:36 Özet ve Sıradaki Ders Sırada tersinir süreçler ve Carnot çevrimi var. Kaynak kitap: Y. A. Çengel, M. A. Boles, M. Kanoğlu, Thermodynamics: An Engineering Approach, 10. baskı (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine mühendisliği öğrencileri için Termodinamik serisinin on altıncı dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.