Termodinamik

Gizli ve duyulur ısı arasındaki fark, maddenin sıcaklık ve hal değişimine olan etkileridir. - Duyulur ısı, maddenin sıcaklığını değiştirmek için gereken ısı miktarıdır. - Gizli ısı ise, maddenin fiziksel halini değiştirmesine rağmen sıcaklığında fark oluşturmaz.

Gizli ısı (Q) aşağıdaki formülle hesaplanır: Q = m × L. Burada: - Q — ısı miktarı (cal veya J); - m — kütle (g veya kg); - L — gizli ısı (cal/g veya J/kg). Uluslararası Sistemde (SI), gizli ısı J/kg (kilogram başına Joule) cinsinden verilir.

Metal ısındıkça daha hızlı titreşir çünkü ısı, metalin taneciklerinin kinetik enerjisini artırır.

CH4 ve CO'nun stokiyometrik miktarlarda bulunduğu ve her 1 mol CO ile 4 mol azot gazının (N2) reaktöre beslendiği denge halindeki karışımın bileşim değerleri, 673 K ve 100 bar koşullarında, aşağıdaki şekilde hesaplanabilir: 1. CH4'ün Yanma Tepkimesi: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(s). Bu tepkimeye göre, 1 mol CH4, 2 mol CO2 ve 2 mol H2O oluşturur. 2. Denge Mol Kesirleri: Reaktördeki toplam gaz mol sayısı (n), CH4, CO2 ve N2 mol sayılarının toplamına eşittir: n = [CH4] + [CO2] + [N2]. Denge koşullarında, her bir bileşenin fugasiteleri (fa) ve mol kesirleri (x) hesaplanır. 3. İdeal Gaz Davranışı: Reaktördeki gaz fazı ideal çözelti gibi davrandığı için, her bir bileşenin kısmi basıncı (Pi), onun fugasitesinin (fa) toplam basınca (P) çarpımına eşittir: Pi = fa P. Bu hesaplamalar, termodinamik modeller ve hal denklemleri kullanılarak daha ayrıntılı olarak yapılabilir.

Nernst denkleminde “Q” reaksiyon katsayısını ifade eder. Bu katsayı, ürünlerin termodinamik aktivitelerinin, tepkime maddelerinin aktivitelerine oranını temsil eder.

Isı akış yönü, sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye doğru belirlenir.

Sıcaklık ve kinetik enerji arasındaki ilişki şu şekildedir: sıcaklık arttıkça kinetik enerji de artar. Kinetik enerji, bir cismin hareket nedeniyle sahip olduğu enerjidir ve bu enerji, maddenin moleküllerinin titreşim ve çarpışma hızlarına bağlıdır. Dolayısıyla, sıcaklık yükseldiğinde moleküllerin hareketi hızlanır ve kinetik enerji artar.

Akordeon ısıtıcı olarak belirtilen cihazın, konvektör ısıtıcı olabileceği düşünülmektedir. Konvektör ısıtıcıların çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Hava Çekimi: Cihazın alt kısmından soğuk hava çekilir. 2. Isıtma: Hava, ısıtma elemanından geçerken ısınır. 3. Salınım: Isınan hava, üst kısmından odaya salınır. 4. Konveksiyon Akımı: Isınan hava yükselerek soğuk havayla yer değiştirir ve bu süreç sürekli tekrar eder. Bu sayede, oda homojen bir şekilde ısıtılır.

Buhar ayırıcı, buhar hatlarında oluşan suyu ve mevcut pislikleri sistemden ayırarak buharı temiz ve kuru hale getirir. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Savrulma Hareketi: Serbest halde dolaşan buhar, separatöre girince aşağıya doğru konik iç yapı çevresinde dönerek savrulma hareketine başlar. 2. Ayrıştırma: Gaz içerisindeki sıvı partiküller, damlacıklar ve tortular savrularak ayrışır. 3. Tahliye: Sıvı ve tortular, ayırıcı plakanın altında toplanır ve kuru gaz tesisatta yoluna devam eder. 4. Tahliye Edilme: Ayrıştırılan sıvı ve tortular, kondenstop ile veya elle tahliye edilir.

Poynting etkisi iki farklı bağlamda kullanılabilir: 1. Gök mekaniği: John Henry Poynting ve Howard P. Robertson'ın adını taşıyan Poynting-Robertson etkisi, güneş radyasyonunun bir yıldızın etrafında dönen bir toz tanesine etki ederek açısal momentumunu kaybetmesine neden olan bir süreçtir. 2. Termodinamik: Poynting etkisi, sıvı nitrous oksidin oksijenle karıştırılması sonucu gaz halinde bir karışım oluşması olayını ifade eder.

Lüle ve yayıcı termodinamikte akışkanın basıncını ve hızını değiştirmekte kullanılan sistemlerdir. - Lüle, akışın hızını artırarak basıncını düşürür. - Yayıcı ise akışın basıncını artırarak hızını azaltır.

Isıtma gereksinimi, derece gün sayısı (HDD) 65°F'nin (18°C) altında olduğunda ortaya çıkar.

Dulong ve Petit Yasası, katı elementlerin bir mollerinin kütlesiyle ısınma ısılarının çarpımının sabit olduğunu belirten bir yasadır. Bu yasaya göre, eskiden atom ısısı olarak adlandırılan (atom ağırlığı x ısınma ısısı) çarpımına artık molar ısınma ısısı adı verilmektedir ve SI birim sistemindeki değeri yaklaşık 25 joule / kelvin-mol'dür.

Standart entalpi değişimi (ΔHo) ve standart oluşum entalpisi (ΔHool) arasındaki fark şu şekildedir: - Standart entalpi değişimi (ΔHo), bir tepkimenin standart koşullarda (25°C sıcaklık ve 1 atm dış basınç) gerçekleşen ısısını ifade eder. - Standart oluşum entalpisi (ΔHool) ise, 1 mol maddenin standart koşullarda elementlerinden oluşması sırasında alınan veya verilen enerjiyi, yani molar oluşum ısısını ifade eder.

Endotermik yanma — ısıyı emen ve ilerlemek için enerji girdisi gerektiren yanma sürecidir. Bu tür bir reaksiyonda, sistemin sıcaklığı çevreden ısı aldığı için düşer.

Isı transfer katsayısını etkileyen faktörler şunlardır: 1. Isı Transfer Tipi: Isı transferi iletim, taşınım ve ışınım ile gerçekleşir ve her birinin farklı üstünlükleri ve zayıflıkları vardır. 2. Maddelerin Cinsi: Farklı maddeler ısıyı farklı hızlarda iletir; bakır ve gümüş gibi metaller iyi iletkenken, tahta ve plastik gibi malzemeler daha az iletkendir. 3. Geometri: Temas eden yüzeylerin artması ve kanatçıklı yapılar oluşturulması ısı transfer hızını artırır. 4. Sıcaklık Farkı: Sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa, ısı transferi o kadar hızlı olur. 5. Termal İletkenlik Katsayısı: Malzemenin ısıyı iletme yeteneğinin bir ölçüsüdür ve genellikle "k" harfi ile gösterilir.

Plaka eşanjör ölçüleri aşağıdaki temel boyutlar ve özellikler dikkate alınarak alınır: 1. Plaka Boyutları: Her bir plakanın genişliği ve yüksekliği, eşanjörün genel boyutlarını ve ısı transfer alanını belirler. 2. Plaka Sayısı: Eşanjördeki toplam plaka sayısı, ısı transfer kapasitesini belirleyen en önemli faktörlerden biridir. 3. Plaka Aralığı (Conta Kalınlığı): Plakalar arasındaki mesafe, akışkanların geçeceği kanalların boyutunu ve basınç düşüşünü etkiler. 4. Bağlantı Boyutları (Giriş/Çıkış Çapları): Eşanjörün sisteme bağlantı noktalarının çapları, akışkan debisini ve sistemdeki boru hatlarıyla uyumu açısından önemlidir. 5. Toplam Eşanjör Boyutları: Kurulum alanının kısıtlı olduğu durumlarda, eşanjörün genel fiziksel boyutları büyük önem taşır. 6. Ağırlık: Eşanjörün ağırlığı, taşıma ve montaj süreçlerini etkileyebilir. Ölçüleri etkileyen diğer faktörler ise gerekli ısı transfer kapasitesi, akışkan türleri ve özellikleri, sıcaklık farkları ve izin verilen basınç düşüşü gibi parametrelerdir.

Öz ısının ayırt edici özellik olması, maddenin cinsine bağlıdır.

Toshiba HWS 804H-TR1 ısı pompası, ana enerji kaynağı olarak havayı kullanarak çalışır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Buharlaşma: Isı, buharlaştırıcı içinden geçen soğutucu akışkan tarafından ortamdan çekilir ve buharlaştırılır. 2. Sıkıştırma: Buharlaşan ısı, kompresör tarafından sıkıştırılır. 3. Yoğuşma: Sıkıştırılan ısı, yoğuşturucuya basılır ve genleşmeye uğrar. 4. Isı Transferi: Genleşen ısı, ortama istenen sıcaklık değerinde ısı olarak aktarılır. Bu döngü, sürekli olarak tekrar eder.

Özısı ve soğuma arasındaki ilişki ters orantılıdır: Öz ısısı büyük olan maddeler geç ısınır, geç soğur. Bu durumda, öz ısısı küçük olan maddeler ise çabuk ısınır ve çabuk soğur.