열역학

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유동일의 부호 (레이놀즈 수송정리와 연관시켜서 생각)

Ch. 2 Energy, Energy Transfer, and General Energy Analsysis
작성자
kwonjunpyo
작성일
2020-09-18 13:40
조회
1001
열역학 6강 유동일

 

이부분에서 왜 들어오는게 -고 나가는게 + 일지 많은 고민을 해봤습니다.

레이놀즈 수송정리할때처럼 컨트롤볼륨안에 들어오면 - 나가면 + 로 이해해야할지,

아니면 유동'일' 이므로 control volume 유체가 압력을 가지고 들어오면, control volume이 유체의 inflow 압력에 의해 압축되는거로 생각해서 일을받은거니까 -,  outflow 압력에 의해 control volume이 팽창해서 + 인건지.. 명확하게 구분이 안 서네요.

 

또 다른생각으로는 유체가 빠르게 들어오면 들어올수록, 빨리 욕조가 찰 태니까

open system에서는 유체의 inflow가  control volume을 증가시키니까 V2-V1 이 양수이므로 들어오는게 +

outflow는 - 아닐까? 라는 생각도 들긴합니다.

 

이 부분에대한 명확한 근거를 알고싶습니다.

 

전체 4

  • 2020-09-18 13:47

    이미 단톡방을 통해서
    충분한 답변을 얻으셨을 거라 생각합니다.

    레이놀즈에 나오는 면벡터 개념으로
    부호에 대한 문제를
    쉽게 해결할 수 있으셨겠지만,

    열역학 문제에서
    굳이 레이놀즈 개념을 들고와서
    굳이 복잡하게 문제를 어렵게 해석할 필요는 없습니다.

    물론 control volume(CV)을 설정했다는 측면에서
    두 가지를 같은 방법으로 해석하는 데에는
    전혀 무리가 없지만
    굳이 그렇게 복잡하게 연관시켜서 생각해볼 가치가 있는지는 모르겠습니다.

    하지만,
    질문을 주셨으니
    질문 내용을 최대한
    Energy Transfer의 관점에서 해석해보도록 하겠습니다.


  • 2020-09-18 14:28

    먼저 질문하신 레이놀즈 수송정리에 관한 내용은 아래와 같습니다.

    IMG_657534826923-1.jpeg


  • 2020-09-18 14:29

    그리고 flow work(유동일)은 아래와 같이 설명될 수 있습니다.

    IMG_D44A6FF145CB-1.jpeg


  • 2020-09-18 14:29

    그렇다면 질문 주신 두 내용을 바탕으로
    동시에 적용하게 되면
    아래와 같이 개방계에서의 열역학 1법칙이 유도될 수 있습니다.

    이해에 도움이 되기를 바랍니다.

    IMG_79CA1604DD99-1.jpeg


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.