질문
35분 25초 넘어서 있는 예제 문제에서 교수님께서 처음에 에너지평형식을 작성하시고,
너무 당연하다는 듯이 KE,PE=0 이라고 하셨는데, 왜 그런건가요?
또 다른 궁금한건 그다음에도 내부에너지 언급이 없으므로 U=0 이라 하셨는데,
언급이 없어도 내부에너지는 무조건 발생하는거 아닌가요?
문제 풀때 언제 무시하고, 언제 무시하면 안되는지에 대해서 궁금합니다.
답변
어떤 예제를 말씀하시는지는 모르겠지만, 3강에서 다뤘던 문제에서 거의 위치/운동에너지가 무시됐기 때문에 아래와 같은 사진들을 기준을 첨부드리면서 말씀드리겠습니다.
일단, 밀폐계 문제에서 따로 운동/위치에너지에 대한 언급이 없다면 대부분 0라고 가정하고 문제를 푸시면 되겠습니다. 운동/위치에너지가 무시될 수 없는 경우는 아래와 같습니다.
1) 노즐/터빈과 같이 높은 속도를 가지고 있는 작동유체가 열역학적 과정에 참여하는 경우
2) 마찬가지로 펌프를 이용하는 등 높이차가 상당한 경우
다음 문제에 대해서도 내부에너지가 0라고 한 점에 대해서 질문을 주셨는데, 잘 보시면 \Delta{U} = 0 이지 U=0 가 아닙니다. 즉, 열역학적 과정에 있어서 내부에너지의 변화값이 0라는 말로써 학생분께서 언급하신 것과 같이 내부에너지는 작동유체가 있고, 절대영도 이상인 온도 구간에서는 무조건 값이 존재합니다. 이 문제에서는 특수하게 내부에너지의 변화는 없다는 전제가 있기 때문에 내부에너지를 0으로 두고 문제를 풀 수 있었습니다.
