Termodinamik #25 | Entropi Dengesi: Sıcak ve Soğuk Su Karışınca Ne Kadar Entropi Üretilir?

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

İzantropik verimle gerçek makineye geçtik. Bugün kayıpları tek bir hesapta topluyoruz: entropi dengesi. Sınavda soru şöyle gelir: yalıtılmış bir karıştırma odasına saniyede 2 kg 80 °C ve 3 kg 20 °C su giriyor. Çıkış sıcaklığını ve saniyedeki entropi üretimini bulun. Hepsini adım adım, her işlemi tek tek göstererek hesaplıyoruz. Bu derste: - Tek fikir: ΔS sistem = S giriş − S çıkış + S üretim. Isı entropiyi Q / T ile taşır, iş taşımaz, kütle m s ile taşır; S üretim asla eksi olmaz. - Üç klasik yanlış: işin de entropi taşıdığını sanmak; Q / T'de ortalama sıcaklık kullanmak (ısının geçtiği sınırın sıcaklığı); sistemin entropisi azaldı diye üretimi negatif sanmak. - Soru 1 (sınav tipi, tam çözüm): 5 T3 = 160 + 60 → T3 = 44 °C; sıcak akım 8.36 · ln(317/353) ≈ −0.899 kW/K, soğuk akım 12.54 · ln(317/293) ≈ +0.987 kW/K; S üretim ≈ 88.1 W/K. - Soru 2 (kısa varyant): duvardan 1200 W, iç 293 K, dış 273 K: S üretim = 4.3956 − 4.0956 ≈ 0.300 W/K. - Soru 3: siz deneyin, sonra çözüm (1 kg buz 20 °C odada eriyor: 1.2234 − 1.1399 ≈ 83.5 J/K). Bölümler: 0:00 Sınav sorusu: karıştırma odası 0:41 Tek fikir: giren − çıkan + üretilen 1:28 Üç klasik yanlış 1:54 Soru 1: karıştırma odası 2:21 Adım 1: çıkış sıcaklığı 2:53 Adım 2: akımların entropi değişimi 3:38 Adım 3: entropi üretimi 4:08 Soru 2: ev duvarı 4:46 Soru 3: sıra sizde 5:00 Soru 3: çözüm 5:34 Ne yaptık? Yöntem geri sayımı 5:50 Akılda kalacak kural Gelecek derste: ekserji — enerjinin ne kadarı gerçekten işe dönüşebilir? Kaynak kitap: Y. A. Çengel, M. A. Boles, M. Kanoğlu, Thermodynamics: An Engineering Approach, 10. baskı — §8-4…8-6 entropi dengesi, kapalı sistemler ve kontrol hacimleri (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine mühendisliği öğrencileri için Termodinamik serisinin yirmi beşinci dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.