Termodinamik

Katıdan sıvıya geçişte (erime) ısı alınır. Erime, bir maddeye ısı verilmesi sonucu gerçekleşen bir fiziksel değişimdir.

Termodinamikte açık sistem, hem kütle hem de enerji giriş-çıkışına izin veren sistemlerdir. Açık sistemlere örnek olarak, içinden sürekli olarak sıcak su alınıp verilen bir su ısıtıcısı veya kompresör, türbin, lüle gibi içinden kütle akışı olan makineler verilebilir. Bu tür sistemlerde, kütle akışı nedeniyle zamana veya konuma göre değişiklikler olabilir. Termodinamik problemlerinin çözümünde, sistemin ilişkili olduğu maddenin veya kütlenin de dikkate alınması gerekir.

Hayır, sıcaklığın yönü yoktur. Sıcaklık, bir maddedeki taneciklerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür ve skaler bir büyüklüktür.

Öz ısısı yüksek olan madde geç soğur. Öz ısısı büyük olan maddeler, sabit bir sıcaklığa ulaşmak için daha fazla enerji gerektirir ve bu nedenle daha uzun sürede ısınır veya soğur.

50'lik tuğlalı sobanın kaç m² alanı ısıtabileceği, sobanın modeline, tasarımına ve verimliliğine bağlı olarak değişebilir. Genel olarak, kuzine sobalar 50 m²'yi ısıtırken, yuvarlak sobalar 100 m²'yi rahatlıkla ısıtabilir. Daha kesin bir ısıtma alanı için, sobanın ürün açıklamalarında belirtilen bilgilere veya bir uzmana danışılması önerilir.

Soğutma eğrisinde iki veya daha fazla hal değişimi olabilir. İki hal değişimi: Soğutma eğrisinde iki yatay düz çizgi varsa, maddenin iki kez hal değiştirdiği söylenebilir. Tek hal değişimi: Madde hakkında ilk hali bilinmediğinde, grafikte tek bir hal değişimi gözlemleniyorsa, bu hal değişimi erime veya buharlaşma olabilir. Soğutma eğrisi, maddelerin ısı kaybederek geçirdikleri hal değişimlerini gösterir ve ısınma eğrisinin tam tersi olarak düşünülebilir.

Bağıl enerji, bir sistemdeki farklı parçacıkların veya enerji seviyelerinin birbirlerine göre sahip olduğu enerji miktarını ifade eder. Atom orbitallerinde, çekirdeğe yakın orbitaller daha düşük enerjili, uzaktaki orbitaller ise daha yüksek enerjilidir. Örneğin, 1s orbitalinin enerjisi en düşük olup, daha yüksek enerji seviyelerindeki s orbitallerinin (2s, 3s, vb.) enerjisi artar.

Kütlenin korunumu yasası, kapalı bir sistemde, kimyasal tepkimeler veya süreçler ne olursa olsun, kütlenin sabit kalacağını belirtir. Enerjinin korunumu yasası ise, bir proses sırasında bir sisteme veya sistemden transfer edilen net enerjinin, sistemin toplam enerjisindeki değişime eşit olduğunu ifade eder. Kütlenin korunumu yasası ilk kez 13. yüzyılda Nasîrüddin Tûsî tarafından ortaya atılmış, ancak net bir şekilde 1789'da Fransız kimyacı Antoine Lavoisier tarafından tanımlanmıştır.

Maddenin ısısını korumak için yapılan işleme ısı yalıtımı denir.

Hayır, termik ve ısı aynı şey değildir. Termal enerji (ısı), sıcaklıkları farklı iki madde arasında alınıp verilen enerjinin adıdır. Termik ise, "ısıl" anlamına gelir ve ısının üretilmesini, iletilmesini ve kullanılmasını inceleyen fizik dalını ifade eder.

Buhar kazanı kcal hesabının nasıl yapılacağına dair bilgi bulunamadı. Ancak, buhar kazanı kapasitesini hesaplamak için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: Temel kapasite hesap formülü. Kazan ısıtma yüzeyi hesabı. Buhar kazanı kapasitesi hesaplanırken buharın doymuş mu yoksa kızgın mı olduğu da dikkate alınmalıdır. Buhar kazanı kapasitesi hesaplanırken bir uzmana danışılması önerilir.

Mollier diyagramı, bir termodinamik diyagram olup, bir gaz sisteminin entalpi ve entropi gibi özelliklerini basınç, sıcaklık ve hacim gibi değişkenlerle ilişkilendirerek gösteren bir çizelgedir. Mollier diyagramının bazı kullanım alanları: HVAC sistemleri: Isıtma, soğutma ve nemlendirme süreçlerinin görselleştirilmesi. Güç santralleri: Buhar türbinleri, kompresörler ve soğutma sistemlerinin tasarımında. Diyagram, 1904 yılında Richard Mollier tarafından oluşturulmuş ve 1923'te yapılan bir termodinamik konferansta, entalpi eksenini kullanan tüm termodinamik diyagramlar için "Mollier diyagramı" adı kabul edilmiştir.

Konveksiyon ısı transfer katsayısı (h) şu formülle hesaplanır: Q = h A (T_s - T_∞). Burada: Q: Isı transfer hızı; h: Konveksiyon ısı transfer katsayısı; A: Isının transfer olduğu yüzey alanı; T_s: Yüzey sıcaklığı; T_∞: Akışkanın (çevre) sıcaklığı. Hesaplama adımları: 1. Akışkanın tanımlanması ve özelliklerinin belirlenmesi. 2. Reynolds sayısının hesaplanması. 3. Uygun deneysel korelasyonun seçimi. Konveksiyon ısı transfer katsayısı, akışkanın ve yüzey geometrisine bağlı olarak değişir ve genellikle deneysel yöntemlerle belirlenir.

Konveksiyon ve konvektif terimleri arasındaki fark, kullanım bağlamlarına bağlıdır. Konveksiyon, bir akışkan (sıvı veya gaz) içindeki sıcaklık farklarından kaynaklanan harekettir ve ısı transferinin bir çeşididir. Konvektif ise, konveksiyonla ilgili veya konveksiyonla ilişkili anlamına gelir. Örneğin, "konvektif ısı transferi" veya "konvektif sistemler" gibi ifadelerde kullanılır. Özetle, konveksiyon temel süreci ifade ederken, konvektif bu sürecin ilişkili olduğu durumları tanımlar.

Isıtma ve soğutma eğrilerinin farklı olmasının nedeni, maddelerin faz değişimlerine girerken sıcaklıklarının sabit kalmasıdır. Bir madde ısı alırken veya verirken, ısıtma ve soğutma eğrilerinde bu durum, platolarla gösterilir. Isıtma eğrisi, genellikle maddenin artan ısı ile birlikte sıcaklık artışını gösterir.

Ara ısıtmalı, ara soğutmalı ve rejeneratörlü Brayton çevriminde ısıl verim artar. Rejeneratör kullanımı, aynı net işi elde etmek için çevrime verilmesi gereken ısı (ve dolayısıyla yakıt) gereksinimini azaltır. Bu tür iyileştirmeler, sıkıştırma ve genişleme kademelerinin sayısının artırılmasıyla Ericsson çevrimine yaklaşılmasını sağlar.

Özdeş beherlere aynı miktarda su konulup özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldığında, kütlesi daha az olan beherdeki su daha fazla ısınır. Çünkü aynı sıcaklıkta, aynı türden yapılmış maddelerden kütlesi büyük olanın ısısı fazla olsa da (kütle ve ısı doğru orantılıdır) kütlesi az olanın sıcaklığı daha fazla artar (kütle ve sıcaklık ters orantılıdır).

Termodinamiğe giriş konuları şunlardır: Termodinamik sistem ve çevre. Boyutlar ve birimler. Termodinamik yasalar. Hâl, denge ve hâl değişimi. Sıcaklık ve sıcaklık ölçekleri. Isı ve özgül ısı. Basınç ve mutlak basınç.

Özgül ısı birimi, kullanılan birim sistemine göre değişiklik gösterir: J/g K veya J/goC (C.G.S. birimleri sistemi); kj/ (kg. °C) veya kj / (kg.K) (S.I. birimleri sistemi). Ayrıca, cal/goC birimi de kullanılabilir.

Hess Yasası'nın temel ilkeleri şunlardır: Tepkime ters çevrilirse, ΔH’ın işareti değişir. Tepkime bir sayı ile çarpılırsa, ΔH değeri de aynı sayı ile çarpılır. Tepkimeler taraf tarafa toplandığında, ΔH değerleri de toplanır. Hess Yasası, bir kimyasal reaksiyon birden fazla basamakta gerçekleşiyorsa, reaksiyonun entalpi değişiminin, her basamaktaki entalpi değişiminin toplamına eşit olduğunu belirtir.