Bütünleme Cevaplar

Adı-Soyadı:
08.02. 2010
No:
İmza:
Süre: 90 dakika
Soru
1
2
3
4
5
6
Toplam Puan
Puan
HR. Ü. Müh. Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik I Bütünleme Sınavı
S-1) Bir LPG tankının gaz basıncı bir basınç göstergesi ile ölçüldüğünde göstergeden okunan değer
0.75 bar’dır. Aynı tankın basıncı U-manometre ile ölçülürse akışkanının sütunları arasındaki
yükseklik farkını bulunuz. Not: Manometrede kullanılan akışkan civa (ρ=13600kg/m3)’dır.
g=9.81 m/s2 (10 puan)
S-2) Aşağıda bazı özellikleri verilen maddelerin faz durumlarını belirleyip entalpi ve yoğunluklarını
tespit ediniz ve Sıcaklık-Özgül hacim (T-v) diyagramında yerini gösteriniz.
a) 10 kPa basınç ve iç enerji 1000 kJ/kg’de su (H2O) (10 Puan)
b) 0.18 MPa basınç ve 50 oC sıcaklıkta R-134a soğutucu akışkan (10 puan)
S-3) Bir otomobil lastiği içindeki havanın gösterge basıncı 210 kPa ve sıcaklığı 25 oC‘dir. Lastiğin
hacmi 0.025 m3 olduğuna göre, hava sıcaklığı 50 oC’ye yükseldiğinde lastik içindeki basınç ne
olur? Bu sıcaklıkta basıncı ilk haline getirmek için ne kadar hava dışarı atılmalıdır,
hesaplayınız. Not: Atmosfer basıncı 100 kPa’dır. Rhava=0.287 kJ/kgK, Lastiğin hacmi tüm
işlem boyunca sabit kabul edilecektir. (20 puan)
S-4) Bir Carnot ısı makinesi 900 oC sıcaklıktaki bir ısıl depodan 800 kJ/dak ısı almakta ve 27 oC
sıcaklıktaki ortama ısı vermektedir. Isı makinesinin ürettiği gücün tamamı bir soğutma
makinesini çalıştırmakta, bu makinede -5 oC sıcaklıktaki bir ortamdan ısı alarak 27 oC
sıcaklıktaki çevre ortama ısı vermektedir. Soğutulan ortamdan birim zamanda en çok ne kadar
ısı çekilebilir hesaplayınız. (20 puan)
S-5) Helyum sürekli akışlı bir kompresörde, 120 kPa basınç ve 310 K sıcaklıktan, 700 kPa basınç ve
430 K sıcaklığa kadar sıkıştırılmaktadır. Sıkıştırılma işlemi sırasında çevreye 20 kJ/kg ısı geçişi
olmaktadır. Helyumun debisi 90 kg/dak ise gerekli gücü bulunuz. Cp=5.1926 kJ/kgK (15 Puan)
S-6) Yalıtılmış bir tank, 100 kPa basınçta doymuş sıvı-buhar karışımı fazında 5 kg su içermekte olup
kütlesinin %75’i sıvıdır. 110 V gerilim ve 8 A akım çeken bir elektrik ısıtıcısı vasıtasıyla
tanktaki su tümüyle buhar fazına geçene kadar ısıtılmaktadır. Uygulanan ısıtma işleminin
süresini hesaplayınız. (15 Puan)
Not: Çizelgeler dışında her şey kapalı. Cevaplara soru kâğıdının arkasından başlayınız.
Başarılar dileriz. Doç. Dr. Hüsamettin BULUT & Yrd. Doç. Dr. M. Azmi AKTACİR
CEVAPLAR