1. Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta, 100 kPa basınçta doymuş sıvı-buhar karışımı 5 kg su bulunmaktadır. Suyun 2 kg’lık bölümü sıvı fazında, geri kalanı ise buhar fazındadır. Bu durumdayken piston durdurucular üzerindedir. Daha sonra suya ısı geçişi olmakta, basınç yükselmekte ve 200 kPa olduğunda piston hareket etmeye başlamaktadır. Isı geçişi toplam hacim 6,025 m3 oluncaya kadar devam etmektedir. Buna göre;

a) İlk ve son haldeki sıcaklıkları,

b) Piston yukarı doğru hareket etmeye başladığı andaki sıvı fazındaki suyun kütlesini

c) Hal değişimi sırasında yapılan işi bulunuz.

2. -20 0 C’de doymuş buhar olarak bulunan soğutucu akışkan-12’nin, bir kompresör yardımıyla 0.7 MPa basınca kadar sıkıştırılması istenmektedir. Soğutucu akışkanın debisi 1.2 kg/s’dir.

a) Kompresörün adyabatik ve çıkış sıcaklığının 800 C olması durumunda, kompresör için gerekli gücü bulunuz.

b) Aynı kompresörde soğutma yapılması durumunda, soğutucu akışkandan 5 kj/kg ısı çekilmekte bunun sonucunda çıkış sıcaklığı 700 C olmaktadır. Bu durumda, kompresör için gerekli gücü bulunuz.

c) a ve b’de elde edilen sonuçları göz önüne alarak, kompresörde yapılan soğutmanın mühendislik açısından önemini açıklayınız.

3. Buharlı bir ısıtma sisteminde kullanılan radyatörün hacmi 20 lt’dir. Radyatör 0.15 MPa basınçta doymuş buharla dolduğu zaman buhar giriş ve çıkış vanaları kapatılmaktadır. Basınç 50 kPa düşene kadar ısıtıcıdan odaya geçen ısı miktarını bulunuz.

…