Termodinamikte Kelvin, ısı, iş ve COP ayrımı
Isı ile sıcaklık, verim ile soğutma performans katsayısı aynı büyüklük değildir. İdeal çevrim hesabında sıcaklık ölçeği ve sistem sınırı doğru seçilmelidir.
Mutlak sıcaklığı doğru hazırla
Sıcaklık oranı içeren termodinamik formüllerde Kelvin kullanılır: 20 °C, 293,15 K’dir. İki sıcaklığın farkı ise °C ve K cinsinden aynı sayısal büyüklüğe sahiptir. Cihazın ölçüm noktasıyla modelin sıcaklık deposunu birbirine karıştırma.
Soğutucu için ideal sınır örneği
Soğuk ortam 270 K, sıcak ortam 300 K ise ideal Carnot soğutucu COP değeri 270/(300−270)=9’dur. Bu teorik modelde 1 birim iş başına 9 birim ısı soğuk taraftan taşınır. Gerçek bir cihazın elektrik tüketimini bu sayıdan kesin belirleyemezsin.
Isıtıcı COP ile soğutucu COP farklıdır
Aynı ideal çevrimde sıcak tarafa verilen ısı üzerinden COP 300/30=10 olur. İki değer arasındaki 1 farkı iş girdisinden gelir. COP’nin 1’i aşması enerjinin yaratıldığı anlamına gelmez; ısı taşınır.
Sabit hacim ile sabit basıncı ayır
İdeal gazda sabit hacimde sınır işi yokken sabit basınçta genleşme işi oluşabilir. Mol başına ısı kapasitesi ile kilogram başına kapasiteyi karıştırma. Malzeme özelliğinin sıcaklıkla değiştiği geniş aralıklarda sabit katsayılı model sınırlıdır.
Sık sorulan sorular
Celsius değerini doğrudan oranlayabilir miyim?
Mutlak sıcaklık isteyen çevrim formüllerinde hayır; Kelvin’e çevir.
ΔT için de 273,15 eklenir mi?
Hayır. Sıcaklık farkına ofset eklenmez; 10 °C fark, 10 K farktır.
COP yüzde verim midir?
Hayır. Taşınan ısının iş girdisine oranıdır; sıradan yüzde verim gibi yorumlanmaz.
Sıcak ve soğuk taraf eşitse sonuç ne olur?
İdeal ifadede payda sıfıra yaklaşır; gerçek cihaz davranışı bu sınırdan çıkarılamaz.
Cp ve Cv bilgisi nerede bulunur?
Akışkanın teknik verisinde veya güvenilir özellik tablolarında; sıcaklık ve birim bilgisiyle birlikte alınır.
Bu hesap cihaz seçmek için yeterli mi?
Hayır. Gerçek kapasite eğrileri, çalışma sıcaklıkları ve kayıplar ayrıca gerekir.
