이 Energy Balance가 이해됐다면,
어떤 문제든 열역학 1법칙을 이용해서 풀 수 있어야 합니다.

1번과 2번을 initial/final state라고 표기하고,
i와 o를 in/out으로 표기하도록 하겠습니다.

Mass Balance (질량보존법칙)과 Energy Balance를 통해
우리는 u2=hi 임을 유도할 줄 아셔야 합니다.

아래의 풀이를 통해 공부하신다면
유도가 크게 어렵지 않을 것으로 기대합니다.

u2=hi
임을 아셨기 때문에
문제에서 요구하는 답을 간단한 계산으로 구해주면 끝나겠습니다.

이 문제에서는 어떤 항을 어떻게 지워주고, 처리해주는지가 매우 중요합니다.
개념이 부족하면 어려움이 있을 수 있으니
잘 공부해서 정리하시길 바랍니다.

또한 아래에 다른 비정상상태의 문제도 있으니
같이 공부해보시길 바랍니다.

비정상상태의 또 다른 문제: https://godjunpyo.com/밸브가-달린-피스톤은-밀폐계-개방계/

감사합니다.

재질문:
설명감사합니다 그런데 mi는 질량을 시간에따라 나타낸거로아는데 이게 m1과 같을수가있나요?

m1 은 cv의 초기 질량 (진공이기 때문에 0)
mi 는 들어오는 질량
m2는 cv의 최종 질량
때문에 m2=mi가 되는 것인데요.

mi와 m1가 같다고는 하지 않았는데, 질문을 다시 해주시겠어요? 제가 혹시 잘못 이해했나요?

질문의 의도는 알겠어요.

풍선에 10이라는 질량을 10초간 불었다고 생각해보세요.

그러면 질량은 10이어도, 질량유량은 1이겠죠.

근데 입에서 나간 질량과 풍선에 들어간 질량은 같기 때문에

질량 값(integral value)는 같고,
시간으로 미분된 꼴의 질량유량도 서로 같아요.

이 문제는 m1값이 initially vacuum이라는 조건으로 상쇄되고, mass balance로 mi=m2가 되는 것이 핵심이에요.

비정상상태의 문제라
한방에 끝내기에서 설명이 부족했다고 생각해서
답변을 드립니다.

일단 아래와 같이 개방계에서의 Energy Balance는
강의를 통해 쉽게 이해하셨을 거라 생각합니다.

유투브에 무료 강의도 있으니 한번 보시길 바랍니다.
https://youtu.be/uYU05thVE1c