Mühendislik Termodinamiği Konu Anlatımı

Mühendislik Termodinamiği dersinin 48 konusu. Her konuda öğrenme hedefleri, anahtar terimler ve örnek bir soru var; konu anlatımı, simülasyon ve çözümlü sorular üyelikle açılır.

1. Temel Kavramlar ve Tanımlar

  1. Termodinamiğe Giriş: Sistem, Çevre ve Sınır (Açık, Kapalı ve İzole Sistemler)
  2. Hal, Denge, Hal Değişimi ve Çevrimler
  3. Termodinamik Özellikler: Basınç, Sıcaklık ve Özgül Hacim
  4. Termodinamiğin Sıfırıncı Kanunu
  5. Boyutlar, Birimler ve Basınç Ölçümü (Manometre ve Barometreler)

2. Saf Maddelerin Özellikleri

  1. Saf Madde, Fazlar ve Faz Değişim Süreçleri
  2. T-v, P-v ve P-T Özellik Diyagramları ve P-v-T Yüzeyleri
  3. Termodinamik Özellik Tablolarının Kullanımı
  4. İdeal Gaz Hal Denklemi
  5. Sıkıştırılabilirlik Çarpanı ve Diğer Hal Denklemleri (Van der Waals, Beattie-Bridgeman)

3. Enerji, Enerji Transferi ve Genel Enerji Çözümlemesi

  1. Enerji Türleri: Makroskopik ve Mikroskopik Formlar
  2. Isı ve İş ile Enerji Transferi
  3. Mekanik İş Formları (Sınır İşi, Mil İşi, Yay İşi)
  4. Termodinamiğin Birinci Kanunu (Enerjinin Korunumu İlkesi)
  5. Enerji Dönüşüm Verimleri

4. Kapalı Sistemler İçin Enerji Çözümlemesi

  1. Hareketli Sınır İşi (P-dV İşi)
  2. Kapalı Sistemler İçin Birinci Kanun Analizi
  3. Özgül Isılar (Cv ve Cp)
  4. İdeal Gazların, Katıların ve Sıvıların İç Enerji ve Entalpi Değişimleri

5. Kontrol Hacimleri İçin Kütle ve Enerji Çözümlemesi

  1. Kütlenin Korunumu ve Kütlesel/Hacimsel Debiler
  2. Sürekli Akışlı (Sürekli Hal) Sistemlerde Enerji Çözümlemesi
  3. Mühendislik Cihazları: Lüleler, Yayıcılar, Türbinler, Kompresörler, Kısılma Vanaları ve Isı Değiştiricileri
  4. Zamanla Değişen (Sürekli Olmayan) Akış Süreçlerinde Enerji Çözümlemesi

6. Termodinamiğin İkinci Kanunu

  1. İkinci Kanuna Giriş: Isı Makineleri ve Termal Verim
  2. Kelvin-Planck ve Clausius İfadeleri
  3. Soğutma Makineleri ve Isı Pompaları (COP Analizi)
  4. Tersinir (Reversible) ve Tersinmez (Irreversible) Hal Değişimleri
  5. Carnot Çevrimi ve Carnot İlkeleri

7. Entropi

  1. Clausius Eşitsizliği ve Entropinin Tanımı
  2. Entropinin Artması İlkesi
  3. Saf Maddelerin Entropi Değişimi
  4. İzentropik Süreçler ve T-s/h-s (Mollier) Diyagramları
  5. İdeal Gazların Entropi Değişimi
  6. Sürekli Akışlı Sistemlerde Tersinir İş ve Kompresör İşi
  7. İzentropik Verim (Türbin, Kompresör ve Lüle Verimleri)

8. Ekserji (Kullanılabilir Enerji) - Termodinamik II

  1. Ekserji Kavramı: İş Potansiyeli
  2. Tersinir İş ve Tersinmezlik (Irreversibility)
  3. İkinci Kanun Verimi
  4. Bir Sistemin ve Akışkan Akımının Ekserjisi
  5. Kapalı ve Açık Sistemlerde Ekserji Transferi ve Yıkımı

9. Güç ve Soğutma Çevrimleri - Termodinamik II

  1. Gaz Güç Çevrimleri (Otto, Diesel, Dual ve Brayton Çevrimleri)
  2. Buharlı Güç Çevrimleri (Rankine Çevrimi ve İyileştirmeler: Ara Isıtma, Rejenerasyon)
  3. Birleşik Isı-Güç Çevrimleri (Kojenerasyon)
  4. Soğutma Çevrimleri (Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrimi, Isı Pompaları ve Gaz Akışkanlı Soğutma)

10. Termodinamik Bağıntılar, Gaz Karışımları ve İklimlendirme (İsteğe Bağlı)

  1. Kısmi Türevler ve Maxwell Bağıntıları
  2. Clapeyron Denklemi ve Özellik Bağıntıları (dh, du, ds)
  3. İdeal ve Gerçek Gaz Karışımları
  4. Psikrometri ve İklimlendirme (Havalandırma) Süreçleri