Sıcak ısı kaynağı (TH) diye bahsedilen yanma odası, kazan, güneş enerjisi, nükleer reaktör vb. ısıl enerji depolarıdır. Soğuk ısı kaynağı (TL) diye bahsedilen atmosfer, çevre hava, akarsu, deniz, göl vb düşük sıcaklıktaki ısıl enerji depolarıdır. Enerji çıkışının zamana oranı güç olarak bilindiği için açık sistemlerde QH ve QL değerlerinin birimleri kJ/s alınacaktır. Isı makinelerinin ısıl (termik) verimi şu bağıntı ile ifade edilir;
ηt = 1 −
QL
(11.8)
QH
Burada; QH = Sisteme verilen ısı (kJ) QL = Sistemden atılan ısı (kJ)’dür. Sistemden atılan ısı negatiftir. Bunun için atılan ısının değer işaretlemesiyle │QL│biçiminde yazılması ile işaretleme hatası önlenmiş olur. Açık sistemlerde verilen ve sistemden atılan ısıların, birim zamanda verilen ve atılan ısılar olduğunu ifade etmek üzere Q harfinin üzerine bir çizgi veya nokta koyulur ve şu bağıntı ile ifade edilir;
ηt = 1 −
Q L'
(11.9)
QH'
Isıl (termik) verim, çevrimin mükemmelliğinin bir derecesidir. Yüksek ısıl verim daha iyi makineyi ifade eder. Isı makinelerinde en yüksek verime daha sonra 12.öğrenme faaliyetinde açıklanacak olan carnot çevrimi ile ulaşılır. Örnek Problem
:
Tavsiyeler
:
Önce veriler başlığı altında soruda verilen tüm boyutları birimleriyle birlikte yazın. Sorularda verilmeyen bazı değerleri ve gereken birim dönüştürmeleri modül kitabında verilen ilgili tablolardan,birim çevirme çarpanlarından ve fiziksel sabitlerden çekip kullanarak yapın. Daha sonra mantıksal bir çözüm sırası takip ederek problem çözümüne geçin. Problem çözümlerinde birimlerin doğru kullanılmasına özel bir önem verin. Çıkan sonucun biriminin doğru olup olmadığını ispat için mutlaka birim analizi yapın. Bu da sizin termodinamik kavramları daha iyi anlamanızı sağlayacaktır. Sayısal işlem kolaylığı için mutlaka hesap makinesi kullanınız. Örnek problem 1 : Bir ısı makinesinde gerçekleşen çevrim sırasında sisteme saniyede 190 kJ ısı verilmekte ve sistemden çevreye saniyede 140 kJ ısı atılmaktadır. Buna göre bu makinenin ısıl verimini hesaplayınız?
168