Termal Denge Hesaplayıcı
Termal denge hesaplayıcı, bir termodinamik sistemin belirli bir sıcaklık değişiminde maruz kaldığı ısı değişimini hesaplamak için geliştirilmiş bir araçtır. Bu araç; sistemin kütlesi, özgül ısısı, ilk ve son sıcaklığı ile faz geçişine ilişkin (ör. erime, buharlaşma gibi) ek enerji gereklerini içeren CL1 değeri gibi parametreleri dikkate alır. Hesaplayıcı, verilen bilgiler doğrultusunda sistemde gerçekleşen toplam ısı değişimini joule cinsinden hızlı ve doğru biçimde hesaplayarak, özellikle fizik, kimya ve mühendislik alanındaki enerji dengesi ve termal analiz uygulamalarında güvenilir bir çözüm sunar.
Tek Sistemler İçin Termal Denge ve Isı Hesabı
Termal denge, genellikle birden fazla sistemin sıcaklıklarının eşitlenmesiyle ilgilidir. Ancak bu araç, bir sistemde sıcaklık değişimi ve varsa faz geçişi sonucunda ortaya çıkan toplam ısı değişimini hesaplamak için kullanılır. Kullanıcı, kütle, özgül ısı, başlangıç sıcaklığı, son sıcaklık ve ısıl işlem ya da faz değişimini temsil eden CL1 parametresi gibi değerleri girer. Hesaplayıcı aşağıdaki formülü uygular:
Q = m × c × (Tson - Tbaşlangıç) + m × CL1 × 1000
- m: Kütle (kg)
- c: Özgül ısı (J/kg·°C)
- Tson: Son sıcaklık (°C)
- Tbaşlangıç: Başlangıç sıcaklığı (°C)
- CL1: Faz geçişi için gereken enerji (kJ/kg olarak girilmeli, hesaplamada 1000 ile çarpılır ve Joule'e çevrilir)
Bu tür hesaplamalar; saf maddelerin ısıtılması, soğutulması veya faz değiştirmesi (ör. erime, buharlaşma) sırasında enerji gereksinimlerinin ya da enerji değişimlerinin belirlenmesinde ve proses mühendisliği uygulamalarında kullanılır. Kolay kullanım ve hızlı sonuç alma avantajıyla, fizik ve mühendislikte yaygın olarak tercih edilir.
Doğru ve güvenilir sonuçlar için, girilen CL1 değerinin gerçekten geçerli bir faz geçiş enerjisini temsil ettiğine dikkat edilmelidir. Eğer faz geçişi yoksa bu alanı 0 bırakabilirsiniz.
Termal denge hesaplamaları için aşağıda örnek değerlerle oluşturulmuş bir referans tablosu bulunmaktadır.
| Örnek No | Kitlenin (kg) Değeri | Isı Kapasitesi (J/kg·K) | Başlangıç Sıcaklığı (°C) | Son Sıcaklık (°C) | Hesaplanan Isı (J) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 4200 | 25 | 75 | Hesaplanan Değer 1 |
| 2 | 3 | 3900 | 20 | 60 | Hesaplanan Değer 2 |
| 3 | 1.5 | 4500 | 15 | 55 | Hesaplanan Değer 3 |