Termodinamik

Psikrometrenin çalışma prensibi, havadaki bağıl nemi ölçmek için iki termometreden alınan sıcaklık değerlerini karşılaştırmaya dayanır. Bu cihaz, genellikle biri kuru, diğeri ıslak (nemli bir bezle kaplı) iki ampul termometresinden oluşur. Psikrometre kullanıldığında: 1. Kuru termometrenin sıcaklığı okunur. 2. Islak termometrenin sıcaklığı okunur. 3. İki ampul arasındaki sıcaklık farkı hesaplanır. Daha sonra, üretici tarafından sağlanan psikrometrik tablo kullanılarak, kuru termometre sıcaklığı ve sıcaklık farkı ile havanın bağıl nemi belirlenir.

Termodinamiğin temel ilkeleri şunlardır: 1. Sıfırıncı Yasa: İki termodinamik sistem, bir üçüncü sistemle ayrı ayrı termal denge içindeyse, bu iki sistem birbiriyle de termal denge içindedir. 2. Birinci Yasa (Enerjinin Korunumu): Enerji, yoktan var edilemez veya yok edilemez; sadece bir formdan diğerine dönüştürülebilir. 3. İkinci Yasa (Entropi): İzole edilmiş bir sistemde entropi, zamanla artar. 4. Üçüncü Yasa (Mutlak Sıfırın Erişilemezliği): Mutlak sıfır sıcaklığına (-273.15°C veya 0K) ulaşmak teorik olarak mümkün değildir. Mühendislik yaklaşımı açısından termodinamik, enerji verimliliği, motor tasarımı ve enerji üretim sistemlerinin geliştirilmesinde kritik öneme sahiptir.

Evet, ısı sıcak maddeden soğuk maddeye doğru akar.

Entalpinin değişimi aşağıdaki faktörlere bağlıdır: 1. Madde Cinsi: Tepkimeye giren ve tepkime sonunda oluşan maddelerin değişmesi entalpiyi de değiştirir. 2. Fiziksel Hâl: Tepkimedeki maddelerin fiziksel hâllerinin değişmesi tepkime entalpisini de etkiler. 3. Madde Miktarı: Tepkimeye giren ve tepkime sonunda oluşan maddelerin miktarları değişirse, tepkime entalpisi de aynı oranda değişir. 4. Tepkime Koşulları: Tepkimenin gerçekleştiği sıcaklık ve basınç koşullarının değişmesi entalpiyi etkiler. 5. Katalizörler: Tepkimenin hızını etkilemelerine rağmen, entalpi değişimini (ΔH) etkilemezler.

R404A gazı, genellikle −45°C ile +15°C arasındaki evaporasyon sıcaklıklarında soğutmada kullanılır.

Suyun buharlaşma ısısı 2257 J/g'dır.

Hal değişim grafikleri, maddelerin ısı alarak veya ısı vererek hal değiştirirken sıcaklıklarının nasıl değiştiğini göstermek için yapılır. Grafiklerin yapımı için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Eksenlerin çizilmesi: Yatay eksende zaman (veya alınan/verilen ısı miktarı), dikey eksende ise sıcaklık yer alır. 2. Değerlerin yazılması: Tabloda verilen sıcaklık ve zaman değerleri grafik üzerinde noktalara yerleştirilir. 3. Noktaların birleştirilmesi: Noktalar düz bir çizgi ile birleştirilerek grafik tamamlanır. Örnek bir ısınma grafiği şu şekilde yorumlanır: - Grafikte iki yatay düz çizgi varsa, madde iki sefer hal değiştirmiştir. - İlk hal değişimi erimeyi, ikinci hal değişimi ise kaynamayı (buharlaşmayı) gösterir. - Maddenin ilk hali verilmezse ve grafikte tek hal değişimi gözlemleniyorsa, bu ya erime ya da buharlaşmadır.

İç enerji, iki ana bileşenden oluşur: kinetik enerji ve potansiyel enerji. Bunun yanı sıra, iç enerji şu türlere de ayrılabilir: Termal enerji: Sıcaklık ile ilişkili olup, moleküllerin hareketinden kaynaklanır. Kimyasal enerji: Moleküller arasındaki bağların enerjisidir, kimyasal reaksiyonlar sırasında serbest bırakılır veya emilir. Nükleer enerji: Atom çekirdeklerindeki enerji türüdür, nükleer tepkimeler sırasında ortaya çıkar. Mekanik enerji: Sistemdeki cisimlerin hareketi ile ilgili olan enerjidir.

Mutlak sıfıra (0 Kelvin) ulaşmak imkansızdır, çünkü: 1. Termodinamiğin Üçüncü Yasası: Bir sistemin sıcaklığını mutlak sıfıra indirmek, sonlu sayıda adımda ya da sonlu sürede imkansızdır. 2. Heisenberg Belirsizlik İlkesi: Mutlak sıfırda tüm parçacıkların momentumu sıfır olurdu, bu da belirsizlik ilkesiyle çelişir. 3. Kuantum Sıfır Noktası Enerjisi: Kuantum sistemler, mutlak sıfırda bile sıfır noktası enerjisi nedeniyle tamamen durağan olamazlar.

Sıcaklığın iç enerjiye etkisi, iç enerjinin sıcaklıkla doğru orantılı olması ilkesine dayanır. İç enerji (U) ile sıcaklık arasındaki hesaplama formülü: - U = Q + W. Burada: - U: İç enerji. - Q: Sisteme eklenen ısı. - W: Yapılan iş. Eğer sıcaklık artarsa, iç enerji de artar çünkü sıcaklık, moleküllerin ortalama kinetik enerjisini temsil eder ve kinetik enerji, iç enerjinin bir bileşenidir.

Öz ısı ve ısıyı etkileyen değişkenler şunlardır: Öz Isı: 1. Moleküler Yapı: Karmaşık ve büyük moleküllere sahip maddeler, daha yüksek öz ısıya sahip olma eğilimindedir. 2. Fiziksel Durum: Katıların sıvılardan, sıvıların ise gazlardan daha düşük öz ısıları vardır. 3. Sıcaklık ve Basınç: Öz ısı, sıcaklık ve basınçtaki değişikliklerden etkilenebilir, ancak bu değişiklikler genellikle ihmal edilebilir düzeydedir. Isı: 1. Madde Miktarı: Isı, maddenin kütlesine bağlıdır; miktarı fazla olan maddenin ısısı da fazladır. 2. Maddenin Cinsi: Farklı maddelerin öz ısıları farklı olduğu için, aynı miktarda ısı verildiğinde sıcaklık artışları da farklı olur.

Dünyayı değiştiren 5 denklem şunlardır: 1. Newton'un Evrensel Kütleçekim Yasası. 2. Bernoulli'nin Hidrodinamik Basınç Yasası. 3. Faraday'ın Elektromanyetik İndüksiyon Yasası. 4. Clausius'un Entropi Yasası. 5. Einstein'in Özel Görelilik Teorisi.

Eşanjörler, temel olarak aşağıdaki parçalardan oluşur: 1. Plakalar veya Borular: Sıvıların akışını sağlayan ve ısı transferini mümkün kılan yapısal unsurlardır. 2. Contalar: Isı transferinin gerçekleştiği yüzeyin iki farklı yüzü ile temas eden sıvıların karışmasını önler. 3. Gövde: Akışkanı yönlendirir ve destek sağlar. 4. Taşıyıcı Barlar: Plakaların yer aldığı bölümü taşır. 5. Bağlantı Ekipmanları: Eşanjörün çeşitli noktalarını birbirine bağlar. Ayrıca, izolasyon malzemeleri gibi ek parçalar da kullanılabilir.

İç enerji ve sıcaklık arasındaki ilişki şu şekilde özetlenebilir: İç enerji, bir maddenin toplam enerjisidir ve moleküllerin kinetik ve potansiyel enerjilerini içerir. Dolayısıyla, bir maddenin sıcaklığı arttıkça, iç enerjisi de artar çünkü moleküllerin hareketi ve kinetik enerjisi yükselir.

60 cm yüksekliğindeki 22 tipi bir panel radyatör, genellikle 9-12 m² bir alanı ısıtabilir. Pratik bir hesaplama ile, 1 metre boyunda bir petek yaklaşık olarak 10 m²’lik bir alanı ısıtabilir. Ancak, bu değer evin konumu, cephe yönlendirmesi, ara kat olup olmaması gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir. Daha doğru bir hesaplama için bir tesisatçıya veya mekanik mühendise danışılması önerilir.

"Yakmadı" ifadesi, bir nesneyi veya maddeyi yüksek sıcaklıklara maruz bırakmadan işlemek anlamına gelir.

Lamelli ısıtıcılar, yani rezistanslar, 200°C ile 1000°C arasında ısı üretebilir.

Öz ısı formülü şu şekilde ifade edilir: Q = mcΔT. Burada: - Q, alınan veya verilen ısı miktarını (Joule cinsinden) temsil eder; - m, maddenin kütlesini (kilogram cinsinden) ifade eder; - c, maddenin öz ısı değerini (J/kg·°C cinsinden) gösterir; - ΔT, sıcaklık değişimini (°C cinsinden) belirtir.

Kuru soğutucu (dry cooler), sıcak bir ortamdan ısıyı havaya aktararak çalışan bir soğutma sistemidir. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Sıcak ortamın dolaşımı: Isıyı emerek taşıyan sıcak sıvı (genellikle su veya yağ), kuru soğutucuya gelir. 2. Radyatör yüzeyi: Kuru soğutucuda, sıcak sıvının geçtiği paralel borulardan oluşan bir dizi tüp bulunur ve bu tüplerin üzerinde ısının daha iyi aktarılmasını sağlayan fanlar yer alır. 3. Hava soğutma etkisi: Sıcak sıvı boru demetinden geçerken, doğal çevre havası veya fan tarafından oluşturulan yapay hava, boru demetinden geçirilir. 4. Soğutulmuş ortamın dönüşü: Soğutulmuş sıcak ortam, döngüyü tamamlamak için endüstriyel sürece geri pompalanır.

Keramit sobaların ısıtıcılık kapasitesi, sobanın türüne ve ayarlarına bağlı olarak değişir.