p2를 구하려고 p2 – p1 = 델타p 를 이용해서 풀으려고했는데 솔루션을 보니까 델타p앞에 음수가 붙더라고요 왜그런건가요?
답변
질문 주신 것은 피스톤에 작용하는 힘에 따른 압력의 부호이지만,
이를 설명하기 위해서는 결국 모든 문제를 해설할 수밖에 없습니다.
다른 문제와 마찬가지로
열역학 1법칙에 근거하여
문제를 시작합니다.
그리고 이상기체를 가정했기 때문에
R, C_v, C_p의 값은 뒤에서 찾아서 대입시켜야할 것입니다.
위에서 적어놓았듯
결국 h와 u를 계산하는 것은
T2를 계산해달라는 것이 목적인 문제입니다.
이상기체 상태방정식으로 최종 온도인 T2를 구해야 하는데요.
이를 계산하기 위해서 p2를 알아야 합니다.
학생분께서 질문 주신 내용이 여기서 나오는데
압력에 따로 음수가 붙는 것을 어렵게 생각하진 말고,
어차피 양수인 압력값을 계산하는 상황에서
양수인 spring force에 대하여 계산한다고 하면
\Delta{p}=-(p_2 – p_1) 이 된다고 이해하면 가장 쉬울 것 같습니다.
모든 상태량을 이용하면 최종적으로 T2를 알 수 있고,
이를 대입하여 공기의 비내부에너지, 비엔탈피 변화량을 계산하면 아래와 같이 답이 나오겠습니다.
열역학 1법칙에서
특히 밀폐계는 대부분의 문제 스타일이 정형화되어 있습니다.
많은 문제풀이를 통해
연습하시면서 개념을 복습하실 수 있다면 좋겠습니다.
공부에 도움이 됐기를 바랍니다.
감사합니다.
