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열역학 5

증기(vapour)

1 증기의 개요 1) 물의 증발   - 일정한 압력상태에서 물을 가열하면 온도가 상승하며 상태가 변화함.     a 물 : 포화온도이하     b 포화액 : 포화온도 0     c 습증기 : 압축수를 포함한 증기     d 건포화증기 : 완전한 증기     e 과열증기 : 증기에 추가적인 열이 가해진 상태 2) 물의 상태   - 포화온도 : 증발이 시작되어 온도변화없이 물이 전부 증발할때까지의 온도  - 증발잠열 : 포화수가 건포화증기로 변화하는 동안 소비되는 열량  - 임계압력 : 어떠한 온도 조건에서도 기화가 일어나지 않는 압력. 임계상태 또는 임계점이라 함.  - 과열도 : 과열증기의 온도와 포화오녿의 차이2 습증기의 성질 1) 건도(건조도 x)   - 습증기 구역에서 동작물질 전체질량에 대한 증기..

비열

1 비열 개요 1) 정의   - 단위 질량당 열용량   - 단위질량의 물질의 온도 1℃ 상승시키는데 필요한 열량(kcal/kg℃) 2) 관련용어   - 열량(Q quantity of heat)   - 정압비열(Cp specific heat at constant pressure) : 기체 1kg을 일정한압력하에서 1℃높이는데 필요한 열량   - 정적비열(Cp specific heat at constant volume) : 기체 1kg을 일정한체적하에서 1℃높이는데 필요한 열량   - 비열비(k) : 정압비열과 정적비열간의 비율비     * k=Cp/Cv>1     * 공기는 1.4 3) 완전가스내 에너지와 엔탈피 변화   - U2-U1 = mCv(T2-T1)[kcal]   - H2-H1 = mCp(T2-T..

단열압축 / 단열팽창

1 단열  1) 단열변화    - 어떠한 계에서 외부와의 상호작용중 계 와 외부사이에 열의 출입이 없는 상태에서 계의 상태가 변화는 과정.    - 계가 열을 흡수하고 외부에 대해 일을 할때 내부에너지의 변화는 계가 흡수한 열과 -일의 값으로 정의된다.  2) 단열    - 계에 외부로부터 열의 출입이 없고 오직 일만 행해지는 과정.    - 단열은 열의 유입/유출이 없는 상태에서 계로부터 행해지는 일로 내부에너지가 변화하는것을 의미한다.      * 계의 내부에너지 변화량은 계가 외부에 한 일의 양과 크기는 같고 부호만 달라진다.      * 단열압축의 경우 계의 부피가 줄어듦으로 계가 외부로부터 일을 받는 상황으로 일의 양은 음수가 되며 내부에너지는 증가한다.  2 단열압축/팽창  1) 단열압축의 개..

극저온

1 개요 1) 정의   - 광의로 90K 이하, 협의로 4.2K 이하의 온도 범위     * 액체산소의 끓는점 90K 기준     * 액체헬륨의 끓는점 4.2K 기준 2) 특징   - 열운동의 방해없이 양자효과를 거시적으로 관찰할 수 있다.      * 원자의 열운동의 거의 없어지고 열운동에 의해 가려진 양자효과가 거시적 물성현상으로 관측된다.    - 초유동, 초전도현상등 상온에서 볼수없는 현상이 발생한다.     * 초유동(superfluid) : 점성과 표면장력이 전혀없고 흐를때 소용돌이가 존재하지 않는 액체 상태 2 극저온의 구현  1) 원리   - 기체를 냉각하여 액화하는데 단열팽창을 일반적으로 이용한다. 하지만 절대0도에 가까워지면 능률이 악화된다.   - 일반적으로 극저온은 줄-톰슨효과에 의..

절대일과 공업일

1 절대일 1) 정의   - 시스템의 경계가 변화하는 경우 수반되는 일, 이동경계일(boundary work)   - 일반적으로 팽창하는 일을 뜻 함. 2) 계산   - pdV 적분   - 일반적으로 정압변화(등압)     * 절대일(1W2) = ∫pdV = p(V2-V1) = mR(T2-T1)     * 공업일(Wt) = -∫Vdp = 0     * 내부에너지변화(du) = mCv(T2-T1)     * 엔탈피변화(dh) = mCp(T2-T1)     * 열량(1q2) dq = du + pdV = dh                      1q2 = (h2-h1) = mCp(T2-T1) 2 공업일 1) 정의    - 체적변화와 관계없는 축 일.   - 일반적으로 계가 압축할때(압력변화일) 수행되는 일을..

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