열역학

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이상기체 단열과정, 폴리트로픽 과정 공업일 구하기

Ch. 4 Energy Analysis of Closed Systems
작성자
갓준표
작성일
2024-12-23 09:47
조회
61
#공업일 #개방계 #폴리트로픽

 

1.첨부 드린 사진처럼 이상기체에서 단열과정일 때 공업일 구할 때 w=-인테그랄vdp에서 pv^k=C에서 변환을 한 후에 적분을 통해서 유도하는 것이 아니라 델q=du+pdv=dh-vdp 를 사용해서 공업일을 유도해주셨는데, 특별한 이유가 있어서 인가요? 아니면 더 쉽게 유도되기에 이렇게 설명해주셨던 것인가요?   학교에서는  pv^k=C에서 변환을 한 후에 적분하는 방식으로 설명해줘서.. 물론 둘 다 맞는 방법이라고 생각되기는 하지만 혹시 다른 이유가 있는지 해서 질문드립니다.

 

2. 갓준표 사이트에서 제가 의문이 든 것과 동일한 질문이 있는 것을 확인했는데 제가 이해한 게 맞는 지 조금 헷갈려서 질문드립니다. 폴리트로픽 과정의 경우 공업일을 유도할 때 단열과정일 때처럼   델q=du+pdv=dh-vdp   로 유도될 수 있는지 궁금합니다.  갓준표 사이트에서는 교수님이 직접 필기로 유도해주신 것을 사진으로 올려서 보여주시는데 단열과정과 마찬가지 방식으로 델q=du+pdv=dh-vdp 식으로 유도해주십니다. 그다음에 질문자가 이어서 하는 질문이 델q를 0으로 하면 안되냐는 질문에  교수님께서 그냥 k를 n으로 바꾼다로 생각하라고 해주셨는데, 폴리트로픽은 델q=du+pdv=dh-vdp 으로는 유도할 수 없는 것인지 궁금합니다. (사진 첨부 하였습니다.)

 

감사합니다.

 

전체 1

  • 2024-12-23 10:10

    [첫 번째 질문에 대한 답변]

    사진이 잘못 첨부된 것인지 질문이 이해가 잘 되지 않습니다. 공업일이든 절대일이든, 열역학 제1법칙을 사용하여 유도하든, 압력-부피곡선을 적분하여 계산하든 상관없습니다.

    [두 번째 질문에 대한 답변]

    폴리트로픽일이라는 정의에 맞게 일의 값을 구해주면 됩니다. 첨부해주신 사진에서 질문한 원래 내용이 무엇인지 몰라 전체적인 이해가 어렵지만, 열역학 제1법칙에 따라 계산하면 전혀 문제가 없습니다.

    *전체적으로 질문하신 내용을 볼 때, 열역학 제1법칙과 폴리트로픽일을 혼동하시는 것 같은데 잘 구분하여 공부하시면 좋겠습니다. [열역학 제대로 끝내기]를 수강하시면 많은 도움이 될 겁니다. 그리고 갓준표 사이트 내에 다른 폴리트로픽 질문을 더 많이 참고하시기 바랍니다.

    https://godjunpyo.com/?s=폴리트로픽


Thermodynamics – An Engineering Approach, Cengel & Boles, McGrawHill

Ch. 1 Introduction and Basic Concepts
Ch. 2 Energy, Energy Transfer, and General Energy Analsysis
Ch. 3 Properties of Pure Substances
Ch. 4 Energy Analysis of Closed Systems
Ch. 5 Mass and Energy Analysis of Control Volumes
Ch. 6 The Second Law of Thermodynamics
Ch. 7 Entropy
Ch. 8 Exergy
Ch. 9 Gas Power Cycles
Ch. 10 Vapor and Combined Power Cycles
Ch. 11 Refrigeration Cycles
Ch. 12 Thermodynamic Property Relations
Ch. 13 Gas Mixtures
Ch. 14 Gas-Vapor Mixtures and Air-Conditioning
Ch. 15 Chemical Reactions
Ch. 16 Chemical and Phase Equilibrium
Ch. 17 Compressible Flow

  • “열역학 한방에 끝내기” 는 초등학생도 이해할 수 있게끔 쉽고 재미있게 열역학을 설명하고 있습니다.
  • 공식만 외워서 문제를 푸는 방식은 올바른 역학 공부법이 아니고, 조금만 응용된 문제가 나오면 접근하기가 매우 어려워져 좋은 시험 점수(좋은 학점)을 받기가 매우 어려워집니다.
  • 원리와 원칙에 충실하여 어떤 문제가 나와도 개념에 충실해서 풀 수 있어야 학업성취도, 취업 면접, 대학원 시험 등에서 좋은 결과를 기대할 수 있습니다.