[일반기계기사] 열역학 1. 공업열역학

 

1. 열역학의 기본개념

- 밀폐계 = 폐쇄계 = 비유동계 : 질량을 검사대상으로 본다

- 개방계 = 유동계 : 공간을 검사대상으로 본다

- 고립계 = 절연계

 

- 동작물질 = 작업물질

- 열역학적 평형 : 열적평형과 역학적 평형, 화학적 평형이 모두 일어나는 상태

 

 

2. 물질의 상태와 성질

- 점함수 = 상태함수 = 성질 : 일반적인 상태(온도, 부피, 에너지) 등을 일컫는다. 경로와는 상관 X

- 과정함수 = 경로함수 = 도정함수 : 일과 열을 일컫는다. 경로에 의존

- 강도성 상태량 : n등분을 해도 크기가 같다

- 종량성 상태량 : n등분을 하면 크기가 n등분 된다.

 

 

3. 단위(Unit)

- 1bar = 10^5 Pa

 

4. 물질의 성질

- G=mg

- 비중 : 물에 밀도(비중량)에 대한 물질의 밀도(비중량)의 비를 나타낸다.

    - 비중이 1보다 크면 물질은 물에 가라앉는다.

    - 비중이 1보다 작으면 물질은 물에 뜬다.

 

 

- 압력 : 힘의 세기

- 표준 대기압을 제외한 모든 대기압은 국소 대기압이다.

- 게이지 압력(+), 진공압(-)

- 1atm = 760mmHg = 101.325kPa

 

 

- 섭씨 온도 = 화씨온도 -32, 섭씨온도/100 = 화씨온도/180

 

5. 일량과 동력

- 동력 = 일률 = 공률

 

6. 열량과 비열

- 비열 : 단위 질량의 물체의 온도를 단위 온도만큼 상승키키는데 필요한 에너지(열량)

- Q=cm(T2-T1)

 

 

- 평균비열 : C는 온도만의 함수이므로 이를 적분하고 온도 차이만큼 나눈값

 

7. 열역학 제 0법칙

 : 두 물체가 각각 제 3의 물체와 열평형을 이루면 두 물체도 열평형을 이루고 있다.

8. 열역학 제 1법칙

 : 일과 열은 에너지의 한 형태로 서로 변환시킬 수 있다.

9. 열효율

 = 출력에너지 / 입력에너지 = 출력동력/입력동력 

- 입력동력은 연료 소비율과 연료의 kg당 에너지로 주어진다.

- 성능계수 = 열효율의 역수

- 엔진, 터빈의 열효율 = 입력동력에 추가로 곱해주어야 하는 상수