1.  Birinde buzdolabı olan, diğerinde olmayan birbirinin aynı iki odanın bütün kapı ve pencereleri kapalıdır, buzdolabı olan oda daha sıcak mı soğuk mu olur? Neden?

2.  Bir kış günü, bir evin penceresi olmayan duvarından olan ısı transferinde duvardaki ısı iletim hızını etkileyen faktörleri belirleyiniz.

3.  15 cm çaplı alüminyum küre 80°C’den 200°C’lik bir ortalama sıcaklığa kadar ısıtılacaktır. Bu sıcaklık aralığında ortalama özgül kütle ve özgül ısıyı sırasıyla ρ=2700 kg/m3  ve c = 0.90 p kj/kg°C alarak alüminyum küreye verilmesi gereken ısı miktarını bulunuz. (CEVAP: 515 kj)

…

GÜZ 2012 – 08.11.2013 GM 333 – ISI TRANSFERİ SORU SETİ

1 (3, 4, ve 5 nolu sorular için son teslim tarihi 15.11.2013) 1. Yüksekliği 0.8 m, genişliği 1.5 m ve kalınlığı 8 mm olan bir pencere camının ısıl iletkenlik katsayısı 0.78 W/m.°C’dir. Oda sıcaklığının 20°C ve dış ortam sıcaklığının -10°C olduğu bir günde yatışkın durumda meydana gelen ısı kaybını ve camın iç yüzey sıcaklığını bulunuz. Camın iç ve dış yüzeylerindeki ısı transfer katsayıları sırası ile h = 10 1 2 2 W/m .°C ve h = 40 W/m .°C’dir. 2 2. Yüksekliği 0.8 m ve genişliği 1.5 m olan bir çift-cam, birbirinden 10 mm kalınlıktaki durgun hava ile ayrılmış 4 mm kalınlığa sahip iki camdan oluşmaktadır. Oda sıcaklığının 20°C ve dış ortam sıcaklığının -10°C olduğu bir günde yatışkın durumda meydana gelen ısı kaybını ve camın iç yüzey sıcaklığını bulunuz. Camın iç ve dış yüzeylerindeki ısı 2 2 transfer katsayıları sırası ile h = 10 W/m .°C ve h = 40 W/m .°C’dir. 1 2 3. 120°C’deki sıcak su, ısıl iletkenlik katsayısı 15 W/m.°C, iç çapı 3.8 cm ve duvar kalınlığı 0.2 cm olan paslanmaz çelik boru içerisinde akmaktadır. Bu boru yalıtıldıktan sonra yalıtım malzemesinin dış yüzey sıcaklığının 40°C’ yi geçmemesi gerekiyor. Ortam sıcaklığı 25°C, borunun iç ve dış yüzeylerindeki ısı transfer katsayıları sırası ile h = 1000 1 2 2 W/m .°C ve h = 10 W/m .°C ise gerekli yalıtım kalınlığını hesaplayınız. (Yalıtım 2 malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısı 0.038 W/m.°C’dir.) 4. 10 cm kalınlığa ve çok geniş bir yüzey alanına sahip bir plakanın (k = 5 W/m.°C) kenarları oldukça iyi bir şekilde yalıtılmıştır. Plakanın bir yüzeyi 100 °C olup, diğer yüzeyi ise konveksiyonel olarak 20 °C deki bir akışkan ile soğutulmaktadır. Isı üretiminin olmadığı, yatışkın durum koşullarında plakanın orta noktasındaki sıcaklık 80 °C olduğuna göre plakanın akışkan ile soğutulan yüzeyindeki ısı transfer katsayısını hesaplayınız. 5. Düz bir duvar, ısıl iletkenlik katsayısı 1.8 W/ m.°C ve kalınlığı 2.5 cm olan bir yalıtım malzemesi ile kaplanıyor. Ortam sıcaklığı 38°C ve duvar ile yalıtım malzemesi arasındaki arayüzey sıcaklığı 320°C ise yalıtım malzemesinin hava ile temas eden yüzeyinin sıcaklığının 40°C’ yi geçmemesi için bu yüzeyde ısı transfer katsayısı en az ne olmalıdır? 6. Oda sıcaklığının 20 °C, dış ortam sıcaklığının -10 °C olduğu bir durumda 20 cm kalınlıktaki duvardan meydana gelen ısı kaybını %90 azaltmak için yapılması gereken yalıtımın kalınlığı ne olmalıdır? Duvarın ısıl iletkenlik katsayısı = 1.2 W/m.K Yalıtım malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısı = 0.034 W/m.K İç yüzeydeki ısı transfer katsayısı = 5 W/m².K Dış yüzeydeki ısı transfer katsayısı = 15 W/m².K 7. Kenar uzunluğu L ve başlangıç sıcaklığı T olan kare i şeklindeki iki boyutlu bir cismin kenarları, t > 0 için yandaki koşullara maruz kalmaktadır. Buna göre, bu problem için başlangıç ve sınır koşullarını yazınız .

…