PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya...

31
PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Transcript of PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya...

Page 1: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

PNÖMATİK

TEMEL PRENSİPLER

Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Page 2: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Gazların uygun bir karışımı olan havada yaklaşık olarak %78 Azot, %21 Oksijen vardır, ayrıca içerisinde küçük oranlarda Karbondioksit, Argon, Hidrojen v.b bulunur. Bu gaz karışımı atmosferde 20 km yüksekliğe kadar aynıdır.

Deniz seviyesindeki(+15°C ve 1.013 bar) kuru havanın bazı fiziksel özellikleri şöyledir.

Kaynama noktası 78.8° K

Kritik sıcaklık 132.52°K

Kritik mutlak basınç 37.66 bar

Yoğunluk 1.225 kg/m³

Donma noktası 57-61 K

Gaz sabiti 287.1 J

Ses hızı 340.29 m/sn

HAVANIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Havanın fiziksel özelliklerini öğreneceksiniz.

TEMEL PRENSİPLER

Page 3: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

HAVANIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Havanın fiziksel özelliklerini öğreneceksiniz.

TEMEL PRENSİPLER

Page 4: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

BASINÇLI HAVANIN ÖZELLİKLERİ VE BASINÇ BİRİMLERİ

Basınçlı havanın özellikleri ve basınç birimlerini öğreneceksiniz.

Kuvvet: Bir cismi hareket ettiren veya hareketini değiştirmeye zorlayan etkiye kuvvet denir.

KUVVET = KUTLE x İVME

F = m x a

Kuvvetin birimi Newton’ dur 1N = 1kgm/sn²

Basınç: Birim alana düşen kuvvettir.

KUVVET P = Basınç ( bar ,N/cm²)

BASINÇ F = Kuvvet ( Newton)

A = Alan (cm²)

P= F / A

Genellikle basınç birimi olarak bar alınmıştır, fakat yukarıdaki formülde alanı (m²) olarak alırsak basınç birimi Pascal (Pa) elde edilir

1 Pa = 1 N/m2 1 Bar = 10 N/cm²

1 Bar = 100000 Pa 1 Bar = 1 kg/cm²

TEMEL PRENSİPLER

Page 5: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı

Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz.

Hava, yeryüzünü saran atmosfer tabakasını oluşturan renksiz, kokusuz ve tatsız homojen bir gaz karışımıdır. Yeryüzüne yakın yerlerde hava; O2, N2, CO2, Ar ve az miktarda diğer gazların karışımıdır. Sabit bir bileşeni olup, 1 litre kuru hava normal şartlarda 29 gramdır. Yeryüzüne yakın yerlerde havanın öz kütlesi artarken yeryüzünden uzaklaştıkça azalır.

Havada bulunan oksijenin önemini nefes alan canlılar için belirtmeye gerek bile yoktur. Oksijen aynı zamanda yanma olayı için gerekli bir gazdır. Oksijenin bulunma oranı ve mevcut miktarı son derece ayarlı ve kararlı bir değerdir.

Güneş sistemindeki gezegenlerde oksijenin hayat için gerekli olan miktarı yalnız dünyamızda mevcuttur. Diğer gezegenlerde oksijen hemen hemen yok denecek kadar azdır. Bunun yerine kalın koyu bir karbondioksit ile zehirli bir gaz olan metan bulunur.

Havadaki karbondioksiti bitkiler alır, kendileri için kullanışlı hâle getirdikten sonra havaya oksijen olarak iade eder. Duman ve diğer gazların havaya devamlı karışması sonucu, karbon monoksit, hidrojen sülfür, kükürt dioksit ve amonyak gibi gazlar havada eser miktarda bulunur. Fabrika bacalarından ve kükürtlü yakacakların yakılmasından açığa çıkan bu gazlar hava kirliliğine sebep olurlar.

TEMEL PRENSİPLER

Page 6: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı

Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz.

Havada değişen oranlarda su buharı daima bulunur. Toz parçacıkları,

bakteriler ve bitkilerden uçuşan sporlar her zaman havada mevcuttur.

Ozon ise az miktarda şimşek çakmaları sırasında oluşur. Atmosferin

üst kısımlarında güneş ışınları ile havadaki oksijen arasında

gerçekleşen tepkime ile oksijen ozona dönüşür. Bu tepkimeler 25 –

30 kilometre yukarılarda olur. Bu bölgede bir ozon tabakası vardır.

Ozon tabakası yaşam için zararlı olan mor ötesi ışınları soğurur ve

bize kadar gelmelerini büyük ölçüde önler. Atmosferin daha alt

taraflarında ise su buharı ile karbondioksit güneşin kızıl ötesi

ışınlarını absorbe eder.

Böylece güneşten gelen mor ötesi ve kızıl ötesi ışınlar tutulmuş olur.

Atmosferi geçerek gelen ışınlar da canlı için uygun olan ışınlardır.

Yeryüzüne yakın yerlerde nemsiz havada bulunan gazların yüzdeleri.

(Tüm atmosfer yaklaşık 8 km kalınlıkta ve sabit öz kütlede

düşünülmüştür.)

TEMEL PRENSİPLER

Page 7: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz.

Madde Hacimce Yüzde Ağırlıkça Yüzde Nispi Kalınlık

Azot 78,09 75,5 6,25 km

Oksijen 20,95 23,15 1,68 km

Argon 0,93 1,29 74 m

Karbondioksit 0,03 0,046 2,6 m

Diğer gazlar Çok çok az Çok çok az Çok çok az

Nemsiz havada bulunan gazların dağılımları

Dünya yüzeyinde ve deniz seviyesinde

Atmosfer basıncı 1 Atm=760 mmHg=1.01396 Bar olarak =101396

Pascal olarak uluslar arası kabullerdendir. Basınç cetveli üzerinde bu

değer “0” sıfır değeri olarak kabul edildiğinde bu değerin altındaki

değerlere Vakum (Alçak basınç);üzerindeki değerlere ise basınç

(yüksek basınç ) denmektedir.

TEMEL PRENSİPLER Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı

Page 8: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz.

Basınç-Vakum cetveli

Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı

Atmosfer basıncı, yüksekliğe göre değer kazanır. Atmosfer basıncın yükseklik ile olan

ilişkisi aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

YÜKSEKLİK ATMOSFER BASINCI

0 m (Deniz Seviyesi) 1013 mbar 1.013 bar 101.3 kPa 101300 Pascal

2000 m (100 m de % 1 ) 763 mbar 0.763 bar 76.3 kPa 76300 Pascal

8848 m ( Everest tepesi ) 330 mbar 0.33 bar 33 kPa 33000 Pascal

16 000 m 90 mbar 0.09 bar 9 kPa 9000 Pascal

30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal

50 000 m 8 mbar 0.008 bar 0.8 kPa 800 Pascal

100 000 m 0 mbar 0 bar 0 kPa 0 Pascal

Atmosfer basıncının yükseklik ile ilişkisi

TEMEL PRENSİPLER Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı

Page 9: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pnömatik sistemlerde vakum kavramını öğreneceksiniz.

VAKUM Mekatronik ve Otomasyon uygulamalarının bazı proseslerinde negatif basınç veya düşük basınç kullanılması gerekmektedir. Negatif basınç veya düşük basınç olarak ifade edilen ortam koşuluna vakum denmektedir. Vakum kullanılarak kaldırma, taşıma ve benzeri bir çok proses uygulanabilir. Vakumun değişik ifade şekilleri Uzayda boşluk; Malzemeden arındırılmış boşluk; Saf boşluk; Atmosferik basıncın azaltılmış hali; Basınç farkı olarak tanımlanabilir. Şeklindedir. Vakum; kullanım alanlarına ve üreteç tiplerine göre değişik sınıflarda yer alsa da seviyeleri ifade ederken üç ana gruptan bahsetmek mümkündür. Düşük vakum 0 – 20 kPa % 20 vakum

Endüstriyel vakum 20 – 99 kPa %20-%99 vakum

Bilimsel veya Proses vakumu 99 kPa ve üzeri %99 vakum üzeri

Vakum seviyeleri

TEMEL PRENSİPLER

Page 10: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Vakum birimlerini öğreneceksiniz.

VAKUM BİRİMLERİ Vakum terimleri karmaşa halinde kullanılmakta olup farklı kişiler farklı birimler kullanılmaktadır. Bu terimler aşağıdaki gibidir.

BİRİM bar N/cm2 kPa atm, kPa/cm2

mH2O torr,

mm Hg Hg psi

bar 1 10 100 1.0197 1.0197 750.06 29.54 14.5

N/cm2 0.1 1 10 0.1019 0.1019 75.006 2.954 1.45

kPa 0.01 0.1 1 0.0102 0.0102 7.5006 0.2954 0.145

atm, kPa/cm2 0.9807 9.807 98.07 1 1 735.56 28.97 14.22

mH2O 0.9807 9.807 98.07 1 1 735.56 28.97 14.22

torr, mm Hg 0.00133 0.01333 0.1333 0.00136 0.00136 1 0.0394 0.0193

Hg 0.0338 0.3385 3.885 0.03446 0.03446 25.35 1 0.49

psi 0.0689 0.6896 6.896 0.0703 0.0703 51.68 2.035 1

Uluslararası vakum/basınç dönüşüm tablosu

TEMEL PRENSİPLER

Page 11: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Vakum birimlerini öğreneceksiniz.

.

GÖRELİ

VAKUM

Arta kalan

basınç,

mutlak

[bar]

Göreli

basınç

[bar]

N/cm2 kPa atm,

kPa/cm2 mH2O

torr,

mm Hg Hg

% 10 0.9 -0.101 -1.01 -10.1 -0.103 -0.103 -76 -3

% 20 0.8 -0.203 -2.03 -20.3 -0.207 -0.207 -152 -6

% 30 0.7 -0.304 -3.04 -30.4 -0.31 -0.31 -228 -9

% 40 0.6 -0.405 -4.05 -40.5 -0.413 -0.413 -304 -12

% 50 0.5 -0.507 -5.07 -50.7 -0.517 -0.517 -380 -15

% 60 0.4 -0.608 -6.08 -60.8 -0.62 -0.62 -456 -18

% 70 0.3 -0.709 -7.09 -70.9 -0.723 -0.723 -532 -21

% 80 0.2 -0.811 -8.11 -81.1 -0.827 -0.827 -608 -24

% 90 0.1 -0.912 -9.12 -91.2 -0.93 -0.93 -684 -27

Mutlak ve göreli değer karşılaştırmalarıyla uluslar arası vakum/basınç

dönüşüm tablosu

TEMEL PRENSİPLER

VAKUM BİRİMLERİ

Page 12: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pnömatiğin temel ilkelerini öğreneceksiniz.

PNÖMATİĞİN TEMEL İLKELERİ

Pnömatik sistemler havanın basınç ( Kuvvet )

iletme özelliğine göre çalışırlar. Atmosferde

bulunan havanın %75 azot, %22 oksijen ve geriye

kalan kısmı da diğer gazlardan meydana gelir. Bu

gazların hepsine birden hava denmektedir. Bütün

gazlar gibi havanın belirli bir şekli yoktur.

Dolayısıyla içine girdikleri kabın şeklini alırlar.

Gazlarla ilgili fiziksel kanunlar Boyle-Mariotte ve

Gay-Lucas kanunlarıdır.

TEMEL PRENSİPLER

Page 13: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Boyle-Mariotte kanununu öğreneceksiniz.

BOYLE-MARİOTTE KANUNU Sıcaklığı sabit kalmak şartıyla kapalı bir kap içinde sıkıştırılan gazın hacmi ile basıncının çarpımı sabittir.

Şekil 1. 3: Boyle-Mariotte kanunu

Şekildeki kabın içinde bulunan gazın sıcaklığı sabit kaldığı varsayıldığında

uygulanmakta olan F kuvvetleriyle basıncı artmakta ve buna bağlı olarak ta

hacminin azalmasıdır. Buna bağlı olarak ta formulüze edilecek olursa

P1 x V1 = P2 x V2 = P3 x V3 = C (sabit) Veya 𝑉1

𝑉2=

𝑃2

𝑃1 olacaktır.

TEMEL PRENSİPLER

Page 14: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Boyle-Mariotte Kanununu öğreneceksiniz.

BOYLE-MARİOTTE KANUNU

Yukarıdaki örnekte

sıkıştırılmış gaz dolu kaba

bir delik açıldığında ne olur?

Aynı kabın hacminin iyice

artırılıp basıncı

düşürüldükten sonra bir

delik açıldığında ne olur?

Örnek: Basıncı 1bar, hacmi 1 m³ olan bir kapta bulunan gazın sıcaklığı

sabit tutularak, hacmi 0.5 m³ ‘e indiriliyor, gazın basıncı ne olur.

P1 x V1 = P2 x V2

P2 = (P1 x V1) / V2

P2=1*1 /0.5

P2 = 2bar

TEMEL PRENSİPLER

Page 15: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Charles-Gay-Lussac kanununu öğreneceksiniz.

CHARLES-GAY-LUSSAC KANUNU

Bu kanun diğer gaz kanunundan çok farklı olmamakla beraber basınç veya hacmin sabit tutulduğu varsayılarak durum değişimlerini ( Genleşme ) inceler. Bu genleşmeler

TEMEL PRENSİPLER

Page 16: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Sabit basınç altında genleşmeyi öğreneceksiniz.

SABİT BASINÇ ALTINDA GENLEŞME

Sabit basınç altındaki bir gazın sıcaklığı değiştirildikçe hacmi de sıcaklıkla orantılı olarak değişir. Burada gazların sıcaklığı mutlak sıcaklık değerine göre (K) Kelvin cinsinden alınır. Sabit basınç altındaki belli bir hacimdeki hava 10K ısıtılırsa hacmi ilk hacminin 1/273 kadar artar. Buna genleşme katsayısı denir. (a = 1/273) V2= Son hacim V1= İlk hacim t1= ℃ cinsinden ilk sıcaklık t2= ℃ cinsinden son sıcaklık T1= Kelvin cinsinden ilk sıcaklık T2= Kelvin cinsinden son sıcaklık

V2=V1*𝑇2

𝑇1 Veya V2=V1+

𝑉1

273 (T2-T1) Veya

V2=V1 ( 1+α ∆t )

TEMEL PRENSİPLER

Page 17: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Sabit basınç altında genleşmeyi öğreneceksiniz.

SABİT BASINÇ ALTINDA GENLEŞME

ÖRNEK: 21 ℃ deki 8 m3 hava sıcaklığı 520C çıkartıldığında son hacmi ne olur? t1 = 21℃ t2 = 52℃ T1 = 273 + 21 = 294 0K T2 = 273 + 52 = 325 0K V1 = 8 m3 V2 = ?

V2=V1+𝑉1

273 (T2-T1)= Veya V2=V1 ( 1+α ∆t )

V2 = 8+ 8

273 (325-294)=8+0.908=8.908 m3 Veya

V2=8(1+1/273*31)=8.908 m3

TEMEL PRENSİPLER

Page 18: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Sabit hacim altında genleşmeyi öğreneceksiniz.

SABİT HACİM ALTINDA GENLEŞME Sabit hacim altındaki bir gazın sıcaklığı değiştirildiği takdirde bu gazın basıncı da sıcaklıkla orantılı olarak değişir.

P2= Son Basınç

P1= İlk Basınç

t1= ℃ cinsinden ilk sıcaklık

t2= ℃ cinsinden son sıcaklık

T1= Kelvin cinsinden ilk sıcaklık

T2= Kelvin cinsinden son sıcaklık

𝛼= Genleşme Katsayısı

P2=P1*𝑇2

𝑇1 Veya P2=P1+

𝑃1

273 (T2-T1) Veya

P2= P1 ( 1+α ∆t )

TEMEL PRENSİPLER

Page 19: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Sabit hacim altında genleşmeyi öğreneceksiniz.

SABİT HACİM ALTINDA GENLEŞME ÖRNEK: Kapalı bir kap içinde 21 0C de ve 12 Bar basıncındaki havanın sıcaklığı 50 0C çıkartılıyor. Havanın basıncını bulunuz? P1 = 12 Bar t1 = 21 ℃ t2 = 50 ℃ T1 = 21 + 273 = 294 0K T2 = 50 + 273 = 323 0K P2 = ?

P2=P1+𝑃1

273 (T2-T1) Veya P2= P1 ( 1+α ∆t )

P2=12+1.275=13.275 Bar Veya P2=12 ( 1+1/273 29 )=13.275 Bar

TEMEL PRENSİPLER

Page 20: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Sabit hacim altında genleşmeyi öğreneceksiniz.

SABİT HACİM ALTINDA GENLEŞME ÖRNEK:

İlk sıcaklığı 20° C olan kapalı bir kaptaki gazın hacmi 0.8 m³ basıncı ise 2 bardır. Hacmi 0.4 m³ e getirildiğinde kap içerisindeki sıcaklık 27° C oluyor, gazın basıncı ne olur.

T1=20C T1 = 273+20 = 293 K°

V1=0.8m³ T2 = 273+27 = 300°K

P1=2bar

V2=0.4m³ (P1xV1) / T1 =(P2xV2) /T2

t2=27C°

P2=? P2= (2 x 0.8 x 300) / (0.4 x 293)

P2 = 4.1 bar

TEMEL PRENSİPLER

Page 21: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Genel gaz denklemi ( Van Der Waals denklemi ) ni öğreneceksiniz.

GENEL GAZ DENKLEMİ ( VAN DER WAALS DENKLEMİ)

Sıcaklığı değişmeden bir gazın hacminin daralması ( Basınçlanması ) mümkün olmadığından gerçek bir Pnömatik sistemde hem Boyle-Mariotte ve hem de Charles-Gay Lussac kanunları ayrı ayrı uygulanamaz; beraber kullanılmaları gerekmektedir. Gazların ısıtıldıkları zaman hacimlerinin sıcakla orantılı olarak arttığını belirtmiştik. İlk sıcaklığı (T1) ve ilk hacmi V1, ısıtıldıktan sonraki sıcaklığı T2 ve hacmi V2 olan bir gazın hacim sıcaklık bağıntısını şöyle yazabiliriz. Hacimdeki artma miktarı ∆V olsun. 𝑉1

𝑉2=

𝑇1

𝑇2 ⟹ 𝑉2 =

𝑉1∗𝑇2

𝑇1 Olduğuna göre ve ∆V=V2-V1 Olduğundan dolayı

hacim formüllerini yerine yazdığımızda

∆V= 𝑉1∗𝑇2

𝑇1 - V1 = Paydaları eşitlendiğinde

𝑉1∗𝑇2

𝑇1 -

𝑉1∗𝑇1

𝑇1 = Tek payda da

yazılırsa 𝑉1∗𝑇2−𝑉1∗𝑇1

𝑇1 = v1 Parantezine alındığında ∆V =

𝑉1 𝑇2−𝑇1

𝑇1 yazılabilmektedir.

TEMEL PRENSİPLER

Page 22: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Genel gaz denklemi ( Van Der Waals denklemi ) ni öğreneceksiniz.

∆V=V2-V1 Olduğundan ve buradan V2 hacmini çektiğimizde V2 = V1 + ∆V olacaktır. Böylece gazın son hacmini ilk hacim cinsinden ifade edersek

V2 = V1 + ∆V =V1+ 𝑉1 𝑇2−𝑇1

𝑇1 Şeklinde olacaktır.

Boyle – Mariotte kanununa göre,

P1*V1 = P2*V2 𝑉1

𝑉2 =

𝑇1

𝑇2 𝑉𝑒𝑦𝑎 (𝐸ş𝑖𝑡𝑙𝑖𝑘𝑙𝑒𝑟𝑑𝑒 𝑦𝑒𝑟 𝑑𝑒ğ𝑖ş𝑖𝑚𝑖)

𝑉1

𝑇1=

𝑉2

𝑇2

şeklinde gerçekleşecektir. Böylece Charles-Gay-Lussac ve Boyle Mariotte Kanunlarının beraber kullanım neticesinde ortaya çıkan 𝑃1𝑉1

𝑇1=

𝑃2𝑉2

𝑇2 Bu denkleme gazların genel denklemi denir.

𝑃1

𝑇1=

𝑃2

𝑇2 Veya

𝑉1

𝑇1=

𝑉2

𝑇2 Şeklinde de yazılabilir.

TEMEL PRENSİPLER

GENEL GAZ DENKLEMİ ( VAN DER WAALS DENKLEMİ)

Page 23: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Avogadro hipotezi ( Sayısı ) öğreneceksiniz.

AVOGADRO HİPOTEZİ ( SAYISI )

Aynı basınç ve sıcaklıkta bütün gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül vardır. Eşit sıcaklık ve basınç şartlarında bütün gazların eşit hacimlerinde aynı sayıda molekül bulunacağına göre sıcaklık, basınç ve hacim değerleri belirtildiğinde molekül sayısının da belirli olması gerekir. Standart şartlarda (0 0C ve 760 mm Hg basıncı altında) herhangi bir gazın 1 molünün hacmi 22,4 litre gelir ve 1 mol gazda 6,02 x 1023 molekül bulunur. Bu sayıya da avogadro sayısı denir.

TEMEL PRENSİPLER

Page 24: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Avogadro hipotezi ( Sayısı ) öğreneceksiniz.

AVOGADRO HİPOTEZİ ( SAYISI )

TEMEL PRENSİPLER

Page 25: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Pascal kanununu öğreneceksiniz.

PASCAL KANUNU Pascal kanunu Hidrolikte olduğu gibi Pnömatikte de aynen geçerlidir. Yerçekimi dikkate alınmadığında kapalı bir kap içinde bulunan bir gaza A alanı ile bir F kuvveti uygulandığında meydana gelen basınç kuvvetin uygulandığı alana ve uygulanan kuvvete bağlı olarak değişir.

Pascal prensibi

TEMEL PRENSİPLER

Page 26: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

İtme kuvveti-Basınç ve alan arasındaki ilişkiyi öğreneceksiniz.

İTME KUVVETİ-BASINÇ VE ALAN ARASINDAKİ İLİŞKİ

Pnömatik kuvvet iletimi ( Kuvvetin hava yardımıyla taşınması )

Yukarıdaki şekilde iki pistonun birincisine uygulanan kuvvet sonucu

oluşan basınç her noktada aynı ( Pascal prensibine göre ) olacağından

ikinci pistonda meydana gelebilecek olan kuvvet pistonun alanıyla doğru

orantılı olacaktır.

Bununla beraber meydana gelen basınç kabın her noktasına aynen (

hava tarafından ) iletilir.

P= ise ve pistonların kat ettikleri mesafeyi de L( metre ) ile

ifade edilirse

olacaktır.

1

2

2

1

AA

LL

2

2

1

1

AF

AF

TEMEL PRENSİPLER

Page 27: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Basınç iletimini ( arttırma-azaltma ) öğreneceksiniz.

BASINÇ İLETİMİ ( ARTTIRMA-AZALTMA )

Çapları farklı iki pistonun ( Bir mil ile birleştirilmiş ) birinci alana P1 basıncı uygulandığında ikinci piston alanı havaya alanların birbirine oranı kadar basınç artışına sebebiyet verir.

Yani F1=F2 olduğundan

P1 x A1 = P2 x A2

olacağından

P2 = olur.

2

11

AAP

Pnömatik basınç arttırma

TEMEL PRENSİPLER

Page 28: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Gazların Difüzyonu nu( Graham kanununu ) öğreneceksiniz.

GAZLARIN DİFÜZYONU ( GRAHAM KANUNU )

Bir gazın moleküllerinin başka bir gazın molekülleriyle karışarak çevreye yayılmasıdır. Örneğin bir kokunun moleküllerinin hava molekülleriyle taşınması sonucu bulunduğu ortamda farklı noktalardan hissedilmesidir. Bu sebepten sıkıştırılmış ( Basınçlandırılmış ) gazların mutlaka kapalı tanklarda muhafaza edilmesi gerekmektedir. Birbirine karışan gazların sıcaklıkları aynı olacağına göre ortalama kinetik enerjileri de birbirine eşit olacaktır.

TEMEL PRENSİPLER

Page 29: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Gazların Difüzyonu nu( Graham kanununu ) öğreneceksiniz.

GAZLARIN DİFÜZYONU ( GRAHAM KANUNU )

TEMEL PRENSİPLER

Page 30: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

Gazların Dispersiyonu ( FİCK kanununu ) öğreneceksiniz.

GAZLARIN DİSPERSİYONU ( FİCK KANUNU )

Sıvıların herhangi bir ortam şartından dolayı gazlar ile geçici olarak karışmasıdır. Buna en iyi örnek havanın su tutabilme özelliğidir. Hava ısındıkça su tutabilme özelliği artar. Başka bir örnek ise özellikle pnömatik sistemlerde havanın yağlanması için yağın hava basıncıyla sürüklenmesi sonucunda karışarak sistem içerisine gönderilmesidir. Sıvı parçacıklarının inceliği gazın içine karışabilme oranıdır. Sıvı ne kadar küçük parçacıklara ayrıldıysa gaz ile o kadar iyi ve ayrılması güç karışımlar meydana getirir.

TEMEL PRENSİPLER

Page 31: PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER - content.lms.sabis.sakarya ...content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/48540/27599/hidrolik_ve... · 30 000 m 15 mbar 0.015 bar 1.5 kPa 1500 Pascal 50

HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER 31

TEMEL PRENSİPLER

Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Anlaşılmayanları sormanın tam zamanı?