HesapHanem

Politropik Süreç İşi Hesaplayıcı

İşi bulmak için başlangıç ve bitiş basınçlarını, hacimleri ve politropik indeksi girin.

Nasıl hesaplanır?

Araç W = (P1V1 − P2V2) / (n − 1) formülünü kullanır. Basınçlar kPa olarak girilir ve araç paskal bulmak için 1000 ile çarpar; hacimler m³, n politropik indekstir. İş joule olarak ve ayrıca kilojoule olarak çıkar. Pozitif değer gazın çevresine iş yaptığını (genişleme), negatif değer gaz üzerinde iş yapıldığını (sıkışma) gösterir. Araç iki hâlinizin PVn = sabit ilişkisine uyup uymadığını denetlemez; dört sayıyı olduğu gibi kullanır. Form P1 = 500 kPa, V1 = 0,02 m³, P2 = 100 kPa ve n = 1,3 ile açılır; V2 = 0,0689 m³ bunların V2 = V1 × (P1 / P2)1/n ilişkisine uyması için seçilmiştir. n = 1 (izotermal) için formül sıfıra bölündüğünden sonuç üretilmez.

Örnek hesaplama

Bir gaz, n = 1,3 ile 500 kPa ve 0,2 m³ durumundan 203 kPa ve 0,4 m³ durumuna genişliyor. Başlangıçta 500.000 Pa × 0,2 m³ = 100.000 J'dür. Sonda 203.000 Pa × 0,4 m³ = 81.200 J olur. Fark 18.800 J'dür. n − 1 = 0,30'a bölünce gazın yaptığı iş 62.666,67 J, yani 62,6667 kJ çıkar. Gaz genleştiği için sonuç pozitiftir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Basıncı paskal ya da bar olarak girmek. Alanlar kPa ister ve 1000 ile çarpılır; 5 bar için 500 yazılmalıdır.
  • Hacmi litre olarak girmek. Alan m³'tür; 200 L için 0,2 yazılmalıdır.
  • Manometre basıncını kullanmak. Formül mutlak basınç ister; manometre değerine önce atmosfer basıncını ekleyin.
  • Aynı sürece ait olmayan bir bitiş hâli girmek. Araç P2'nin P1, V1, V2 ve n ile uyuşup uyuşmadığını denetlemez; uyumsuz bir çift anlamsız bir iş değeri verir.
  • İzotermal süreç için n = 1 denemek. Araç burada sonuç vermez; izotermal iş bunun yerine bir logaritma içerir: P1V1·ln(V2/V1).

Bu hesaplama hakkında

Politropik süreç, bir gazın PV^n = sabit denklemine göre genişlediğini veya sıkıştığını tanımlar; burada n (politropik indeks), süreç boyunca ne kadar ısı transferi gerçekleştiğini gösterir — n=1 izotermal, n özgül ısı oranı γ'ya eşit ise adyabatiktir (ısı alışverişi yok) ve arasındaki her değer, gerçek kompresör ve genleştiricilerin fiilen yaşadığı kısmi ısı transferini temsil eder. Böyle bir süreçte yapılan iş W = (P1·V1 − P2·V2)/(n − 1) ile bulunur ve bu hesaplayıcı bunu başlangıç ve bitiş basınç ve hacimlerinden ve seçilen indeksten değerlendirir.

Bu formül, mühendislik termodinamiğinin temel bir konusudur; gerçek makinelerin nadiren tam izotermal veya adyabatik davrandığı için politropik indeksin genellikle deneysel olarak belirlendiği pistonlu ve döner kompresörlerin, gaz türbinlerinin ve içten yanmalı motor çevrimlerinin boyutlandırılması ve analizinde kullanılır. Makine ve kimya mühendisleri, bir kompresör motorunun sağlaması gereken gücü tahmin etmek için ekipman seçimi sırasında bunu kullanır ve tam da bu nedenle termodinamik derslerinde standart bir problem türüdür.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Üssün uç hâllerinizle uyuştuğunu kontrol edin: n, ln(P1/P2) bölü ln(V2/V1)'e eşittir. 500'den 100 kPa'ya ve 0,02'den 0,08 m3'e giden hâl için bu yaklaşık 1,161 verir ve araç 12.422 J döndürür; n = 1,3 ile görünen 6.667 J değil. Araç bu tutarlılığı kendisi sınamaz. Pozitif iş, gazın genleştiği anlamına gelir. Basınç ve hacim değerlerinizi nereden alıyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar