Ünite 11: Kısma Prosesi (Throttling Process) — Alıştırmalar
Ders kitabının açık uçlu alıştırmaları. Bunlar çoktan seçmeli sınav sorusu değil — düşünmeni, araştırmanı, kendi cümlelerinle anlatmanı isteyen etkinlikler. Kitabın verdiği örnek yanıtlar kapalı duruyor; önce kendin dene.
Alıştırma 1myders hazırladı
Kısma prosesi ile türbin prosesini iş üretimi ve entalpi değişimi açısından karşılaştırarak temel farkları açıklayınız.
Yanıt / ipucu
Kısma prosesinde dışarıya iş yapılmaz ve entalpi sabit kalırken (H1 = H2), türbin prosesinde akışkanın entalpi değişimi mekanik işe (Ws) dönüştürülür. Kısma izentalpik bir süreçken, ideal türbin süreci izentropik bir genişlemedir.
Alıştırma 2myders hazırladı
Günlük hayatta veya endüstride kullanılan soğutma çevrimlerini araştırarak, kısma vanasının (throttling valve) bu çevrimlerdeki rolünü ve önemini açıklayan bir örnek veriniz.
Yanıt / ipucu
Soğutma çevrimlerinde kısma vanası, yüksek basınçtaki soğutucu akışkanın basıncını düşürerek sıcaklığının da azalmasını sağlar. Bu sayede akışkan, evaporatörde ortamdan ısı çekebilecek düşük sıcaklık seviyesine ulaşır.
Alıştırma 3myders hazırladı
Türbinlerde ve kompresörlerde tersinmezliklerin (sürtünme vb.) H-S (Entalpi-Entropi) diyagramı üzerindeki etkisini ve çıkış noktalarının konumunu karşılaştırarak tartışınız.
Yanıt / ipucu
Tersinmezlikler her iki sistemde de entropi artışına neden olur. H-S diyagramında gerçek çıkış noktaları ideal (izentropik) dikey doğrunun sağ tarafına kayar; bu durum türbinde daha az iş üretilmesine, kompresörde ise daha fazla iş harcanmasına yol açar.
Alıştırma 4myders hazırladı
Bir kompresörün izentropik verim formülünü yazarak, gerçekte harcanan iş ile ideal durumda gereken iş arasındaki ilişkiyi verim kavramı üzerinden açıklayınız.
Yanıt / ipucu
Kompresör verimi, izentropik (ideal) işin gerçekte harcanan işe oranıdır. Gerçek süreçte tersinmezlikler nedeniyle daha fazla iş harcandığından, gerçek iş paydada yer alır ve verim değeri her zaman 1'den (veya %100'den) küçük olur.
Alıştırma 5myders hazırladı
Kısma prosesinin 'izentalpik' olarak kabul edilmesinin termodinamik gerekçelerini, genel enerji denkliği üzerindeki ihmaller üzerinden analiz ediniz.
Yanıt / ipucu
Kısma prosesinde dışarıdan iş yapılmaz (W=0), ısı alışverişi ihmal edilir (Q=0) ve kinetik ile potansiyel enerji değişimleri çok küçüktür. Bu ihmaller genel enerji denkliğine uygulandığında giriş entalpisi çıkış entalpisine eşit olur (H1 = H2).
