Termodinamik #20 | Saf Maddelerin Entropi Değişimi, İzantropik Süreçler, Sıcaklık–Entropi Diyagramı

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

İçinde biraz su olan bir şişeye hava pompalayıp basıncını artıralım. Kapağı birden açınca şişenin içi bir anda sisle doluyor. Neden? Gaz o kadar hızlı genleşiyor ki ısı alışverişine vakit kalmıyor; sıcaklığı düşüyor ve içindeki buhar yoğuşuyor. Böyle hızlı ve sürtünmesiz genleşmeler, entropinin sabit kaldığı süreçlere çok yakındır. Bu derste: - Entropi Tabloları: Saf maddelerin entropisi de özgül hacim ve entalpi gibi tablolarda verilir; birimi kilojoule bölü kilogram kelvindir. - Buharlaşmada Entropi: 100 derecede doymuş su için tablodan okuyalım: sıvının entropisi yaklaşık 1.31, buharlaşma entropisi yaklaşık 6.05 kilojoule bölü kilogram kelvin. - Sağlama: Bunu geçen dersin yoluyla sağlayalım. Buharlaşma ısısı kilogram başına yaklaşık 2256 kilojoule; 2 kilogram için yaklaşık 4513 kilojoule. - Doymuş Karışım: Aynı sıcaklıkta kuruluk derecesi 0.5 olan bir karışım düşünelim. Entropisi 1.31 artı 0.5 çarpı 6.05, yaklaşık 4.33 kilojoule bölü kilogram kelvin. - İzantropik Süreç: Entropinin sabit kaldığı sürece izantropik süreç denir. Bir süreç hem tersinir hem adyabatikse, yani ne sürtünme ne ısı geçişi varsa, entropi değişmez. - Neden İdeal?: İzantropik süreç neden ideal sayılır? Aynı giriş ve çıkış basınçları arasında izantropik bir türbin en çok işi verir, izantropik bir kompresör en az işi ister. - İzantropik Türbin Örneği: Bir örnek: 100 derecede doymuş buhar, bir türbinde izantropik olarak 40 dereceye genleşsin. - Sıcaklık–Entropi Diyagramı: Entropiyi bir eksen yaparsak çok kullanışlı bir diyagram elde ederiz: sıcaklık entropi diyagramı. - Suyun Kubbesi: Su için diyagramda bir kubbe görünür: solunda sıkıştırılmış sıvı, içinde doymuş karışım, sağında kızgın buhar. - Carnot Çevrimi T–s'de: Carnot çevrimi bu diyagramda bir dikdörtgendir: iki yatay, iki dikey kenar. 600 ve 300 kelvin arasında, entropi farkı 2 kilojoule bölü kelvin olsun. - Mollier Diyagramı: Mühendisler entalpi entropi diyagramını da kullanır; buna Mollier diyagramı denir. Bölümler: 0:00 Saf Maddelerin Entropi Değişimi, İzantropik Süreçler, Sıcaklık–Entropi Diyagramı 0:30 Entropi Tabloları 0:55 Buharlaşmada Entropi 1:16 Sağlama 1:35 Doymuş Karışım 1:53 İzantropik Süreç 2:11 Neden İdeal? 2:32 İzantropik Türbin Örneği 3:03 Sıcaklık–Entropi Diyagramı 3:34 Suyun Kubbesi 3:50 Carnot Çevrimi T–s'de 4:18 Mollier Diyagramı 4:32 Üç Tuzak 4:57 Özet 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 yirminci dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.