Başlangıç » Nedir » Termal Makine nedir?

Termal Makine nedir?

Posted by: Ne Nedir 25 Nisan 2010 Yorum Yaz

Termal Makine nedir? Termodinamik
Bir Q ısısı alarak bunu faydalı işe (W) dönüştüren tertibatlara fizikte ve mühendislikte “ısı makinası”, veya “termal makina”, yahut kısaca “makina” denir.
Bir Termal Makine, Th sıcaklığındaki bir Yüksek Sıcaklık Deposu ile Tc sıcaklığındaki bir Alçak Sıcaklık Deposu arasında çalışan bir sistemdir. Makine, Yüksek Sıcaklık Deposu’ndan Alçak Sıcaklık Deposu’na akan Qh ısısının bir kısmını alarak bunu “Faydalı Mekanik İş”e dönüştürür. Fakat makine, hiçbir zaman Qh ısısının tamamını İş’e dönüştüremez ve geriye daima, İş’e dönüştürülemeyen ve Alçak Sıcaklık Deposu’na akan bir Qh ısısı kalır.
Makine tarafından elde edilen Faydalı Mekanik İş, ya da kısaca İş (W), Qh ile Qc arasındaki fark olan Net Isı’ya (Qnet) eşittir:
W=Qnet=Qh-Qc
Makinenin Termal Verimliliği (e): Makine tarafından elde edilen faydalı işin (W) Makineye giren Qh’a oranına denir:
Termal Verimlilik
İlk bakışta Qh’ın tamamının işe dönüştürülebilmesi mümkün görülebilir ve böyle bir düşünce Termodinamiğin I. Kanunu’na da uygundur; ancak, bütün termal Makinelerin aldığı yüksek ısının ne kadarını işe dönüştürebileceğinin, yani Verim’in teorik sınırını belirleyen Carnot Prensipi’nin de gösterdiği üzere, hiçbir Makine için ve daha makro planda ele alındığında Tabiat’taki bütün termal süreçler ve nihayetinde Evren için, böyle bir şey asla mümkün olamaz, yani Verim daima %100’den düşük olmaya mahkûmdur ve bu sonuç da Termodinamiğin I. Kanunu’na aykırı değildir. Elektrik Makinelerinde verimin %100’e yaklaşabilmesine karşılık, gerçek termal Makinelerde verim, en fazla %60 civarında tahakkuk edebilmektedir; bu oran arttırılabilir, ama asla %100 olamaz.
Verim’in %100 olamaması, yani mutlaka İş’e dönüştürülemeyen bir enerjinin -ki buna Entropi’de “Ölü Enerji” denir – artakalması, “Devr-i Daim Makinasi”nin (Perpeteum Mobile) imkansız olduğunun da ispatıdır.
Termal süreçlerin bu özelliği, Kelvin ve Planck tarafından belirlenen ve Termodinamiğin II. Kanununun Kelvin-Planck Formu adı verilen şu formülasyon ile ifade edilir:
“Bir çevrimde ısı enerjisi alıp, tamamen buna eşit miktarda iş yapan ve bunun dışında başka hiçbir etki oluşturmayan bir makine yapılması imkansızdır.”
Kaynak: Durmuş Hocaoğlu, Termodinamik’in İkinci Kanunu ve Entropi Ders Notu, Kasım, 2008.



2010-04-25

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir