본문 바로가기

열역학14

Ep07. 이상기체 공정계산 방정식 Intro 안녕하세요. 제하공제입니다. Ep06. 에서 다룬 이상기체상태방정식을 통해 열과 일을 계산하는 방정식을 유도해보려고 합니다. 유도된 방정식을 통해, 각 공정상태에 따른 조건을 적용하여 내부에너지와(U)와 엔탈피(H)를 구할 수 있습니다. 앞으로 여러분들이 온도(T), 압력(P), 부피(V) 중 한 가지가 변하지 않는 조건에 따라 열역학 에너지를 계산하는 과정에 대해서 익숙해질 수 있도록 몇몇 예제들도 다뤄볼 예정이니, 잘 따라와 주시기 바랍니다. 이상기체 공정계산 방정식 먼저, Ep06에서 이해한 여러 공정상태에 대해서 다시 한번 정리하고 시작하겠습니다. 피스톤이라고 하는 계의 공정 상태를 대상으로 하겠습니다. 정적과정 : 피스톤의 움직임을 걸쇠로 고정 (dV=0) 한 후 지속적으로 열을 공급.. 2023. 2. 5.
Ep06. 순수 유체의 부피 특성 Intro 정역학, 동역학은 모르겠지만, 심지어 공대생이 아니어도 누구나 아는 공학의 지배방정식이 있습니다. F=ma. 열역학을 들어본 사람이라면 또한 누구나 알고 있을 지배 방정식이 있습니다. PV=nRT. 앞선 챕터를 통해 열역학에서의 에너지를 계산하기 위해 우리는 정적, 정압 등의 부피, 압력 조건 등을 변수로 설정하고, 에너지 변화에 따른 온도 변화를 관찰하였습니다. 이번 챕터에서는 이러한 온도, 압력, 부피 사이의 관계를 열역학에서 어떻게 정의하였는지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 상태방정식 (Equation of State, EOS) 상태방정식은 하나의 물질에 대한 압력, 부피, 온도 사이의 관계를 나타내는 열역학적 지배방정식입니다. 우리가 이상기체라고 정의하는 (분자 상호작용이 존재하지 않는.. 2023. 2. 4.
Ep04. 열역학 1법칙 & 내부에너지(U) Intro 열역학은 에너지를 사용해서 동력을 얻거나 동력을 사용해서 에너지를 발생시키는 동력기관 해석을 위해 시작된 학문으로 19세기 증기 기관의 운전을 설명하고 그 증기기관이 이루어 낼 수 있는 일의 한계를 밝히기 위한 목적으로 발생하였습니다. 증기기관에서 발생하는 열에너지를 정의하기 위해, 앞서 온도라는 물리적 특성을 정의하고, 열적평형에 있는 두 물질 간의 온도관계를 설명하였습니다. 이번 챕터에서는 열 에너지라는 물리적 특성을 열역학에서 어떻게 정의하고 있는지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 열역학 1법칙(the first law of thermodynamics) 열역학 1법칙은 에너지 보존 법칙입니다. 시스템을 구성하는 전체 에너지는 새로 만들어지거나 파괴되지 않고, 단지 그 형태만 바뀌므로, 규정.. 2023. 2. 3.
Ep03. 열역학 0법칙 - 열적평형과 온도 Intro 지난 시간 설명드린 연속방정식을 잘 이해하셨다면, 오일러 방정식이라고 하는 지배방정식의 특징을 파악하셨을 것입니다. 특정한 연구나 해석을 하고자 하는 검사체적을 만들고, 체적 안을 들어오고 나가는 물리적 특성들에 대해 수식을 전개함으로써, 특정한 물리량이 체적 안에서 새로 만들어지거나 파괴되지 않고, 체적 안을 다시 빠져나가는 총량 불편의 법칙을 나타 낼 수가 있습니다. 이러한 특성들을 수식으로 나타냄으로써 우리는 원하는 공정의 경계조건을 설정하면 공정내부의 물리적 특성들을 계산할 수 있게 됩니다. 그렇다면 열역학에서 중요하게 생각하는 총량의 법칙은 무엇인가요? 먼저 열역학이란 정역학, 동역학, 재료역학과 같이 주요 4대 역학 중 하나의 학문입니다. 열역학은 열과 에너지를 물체의 온도나 상태와.. 2023. 2. 2.

티스토리툴바