Proses Enerji Dengesi

Isı ve işin işareti

Birinci yasa enerji yaratılmadığını ve yok olmadığını söyler. Kapalı sistemde toplam enerji değişimi, sisteme giren ısıdan sistemin çevreye yaptığı işi çıkararak bulunur. Sisteme 100 kJ ısı girerken sistem 30 kJ iş yaparsa enerji 70 kJ artar. İş sisteme veriliyorsa negatif girin. Böylece adyabatik bir sıkıştırmada enerji artışı doğru işaretle çıkar.

Sürekli akış

Tek girişli ve tek çıkışlı bir cihazda birikim yoksa gerekli ısı gücü, akışın entalpi artış hızına dışarı verilen mil gücünün eklenmesidir. Örneğin 2 kg/s debiyle özgül entalpi 100 değerinden 150 kJ/kg değerine yükseliyor ve 20 kW iş çıkıyorsa ısı gereksinimi 120 kW olur. Entalpi farkı aynı referansla hesaplanmalıdır. Araç hız ve yükseklik değişimlerini, kimyasal tepkimeyi ve cihazın ısı kayıp modelini çözmez.

Soğutma yükünde eksi işareti okuyun

Sürekli akışta örnek debi 1,5 kg/s, giriş entalpisi 240 kJ/kg ve çıkış entalpisi 180 kJ/kg olsun. Sisteme verilen mil gücünü 15 kW seçtiğinizde Dışarı verilen mil gücü alanına −15 kW girin. Entalpi akışındaki değişim 1,5 × (180 − 240) = −90 kW olur. Gerekli ısı gücü −90 + (−15) = −105 kW bulunur. Sonuç, seçilen işaret düzeninde sistemden 105 kW ısı uzaklaştırılması gerektiğini anlatır. Bu girdiler belirli bir akışkanın tablo özellikleri değil, enerji dengesini izlemek için seçilmiş örnek değerlerdir.

Kapalı sistemde enerji miktarı ile sürekli akışta enerji aktarım hızını ayırın. Bir dönem boyunca aktarılan enerji, güç ile sürenin çarpımıdır. Bu nedenle kJ değerini süre belirtmeden kW gibi kullanmayın. Akışkan giriş ve çıkış entalpileri aynı referans ve birimle belirlenmelidir. Çevreye çıkan ısıyı ayrıca verilen pozitif bir ısı kazancı gibi eklemek işaret hatası doğurur. Sıfır ısı gücü sonucu çıkması, cihazın iş üretmediği anlamına gelmez, entalpi ve iş terimleri birbirini dengelemiş olabilir. Bu ön hesap, birden çok akımın karıştığı veya depolanan enerjinin değiştiği sistemi tek girişli sürekli modelle temsil etmek için yeterli değildir.

Sık sorulanlar

Enerji dengesi nasıl hesaplanır?

Örneğin kapalı sisteme 100 kJ ısı verilir ve sistem dışarı 30 kJ iş yaparsa toplam enerji değişimi 70 kJ olur. Termodinamiğin birinci yasasında verilen ısıdan dışarı yapılan iş çıkarılır, bu ön hesap enerji türlerini ayrı çözmez ve süreç hızını belirlemez.

Bu değerlerle hesapla