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(10강) 비열비에 관련된 개념 질문입니다. - 1,2,3원자의 비열비 개념
작성자
YUJ
작성일
2021-02-10 14:47
조회
2099
비열비 : Cp/Cv
에서 분자를 이루는 원자의 개수가 많아질수록 비열비 값이 낮아지는 원리를 생각해보고 있습니다.
그 이전에 정적비열과 정압비열을 배우는 이유에 대해서 생각을 해보고 있는데요..
정적비율은 일정한 용기 안에서의 해석이라고 생각하니 배우는 이유에 대해서 알겠는데
정압비율같은 경우 산업에서 일정한 압력을 보통 기계의 소프트웨어적인 처리를 통해서 일정하게 유지해주는 케이스가 많은 것인가요...?
제 좁은 시야에서는 비열이라 함은 시스템 내에 있는 물질의 온도를 높이는 것이기 때문에 외부와의 물질교환이 일어날 경우 유의미한 생각은 아니라 판단하고
시스템 내의 물질이 외부와 교환되지 않을 때 정압이라고 생각해 볼 수 있는 상황, 특히 기체가 외부와 교환되지 않아야 하므로 기체를 담을 수 있는 closed system 이어야 한다고 생각을 했습니다.
그렇다면 이 closed system에서 정압 상황을 만들기 위해서 closed system 용기의 부피 자체를 늘렸다 줄였다 하면서 정압상황을 만들어 주어야 하는 것인데 이런 상황으로 정압상황을 만드는 것인가요...?
아니면 quasi-equilibrium 상태를 가정하는 것인가요..?
혹시 제가 너무 비약적인 생각을 하고 있는 것인지도 궁금합니다.
읽어주셔서 감사합니다.
에서 분자를 이루는 원자의 개수가 많아질수록 비열비 값이 낮아지는 원리를 생각해보고 있습니다.
그 이전에 정적비열과 정압비열을 배우는 이유에 대해서 생각을 해보고 있는데요..
정적비율은 일정한 용기 안에서의 해석이라고 생각하니 배우는 이유에 대해서 알겠는데
정압비율같은 경우 산업에서 일정한 압력을 보통 기계의 소프트웨어적인 처리를 통해서 일정하게 유지해주는 케이스가 많은 것인가요...?
제 좁은 시야에서는 비열이라 함은 시스템 내에 있는 물질의 온도를 높이는 것이기 때문에 외부와의 물질교환이 일어날 경우 유의미한 생각은 아니라 판단하고
시스템 내의 물질이 외부와 교환되지 않을 때 정압이라고 생각해 볼 수 있는 상황, 특히 기체가 외부와 교환되지 않아야 하므로 기체를 담을 수 있는 closed system 이어야 한다고 생각을 했습니다.
그렇다면 이 closed system에서 정압 상황을 만들기 위해서 closed system 용기의 부피 자체를 늘렸다 줄였다 하면서 정압상황을 만들어 주어야 하는 것인데 이런 상황으로 정압상황을 만드는 것인가요...?
아니면 quasi-equilibrium 상태를 가정하는 것인가요..?
혹시 제가 너무 비약적인 생각을 하고 있는 것인지도 궁금합니다.
읽어주셔서 감사합니다.
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.
안녕하세요.
질문이 다소 모호하기 때문에
원자수에 따라 왜 비열비의 값이 다른지만 설명드리도록 하겠습니다.
아래 필기에 자세하게 설명드렸으니
한번 따라가보시길 바랍니다.
조금 어려울 수는 있으나
degree of freedom의 개념과
기본적인 열역학적 개념만 잘 잡으시면
충분히 이해하실 수 있으실 겁니다.
이해가 정말 안 가는데
꼭 알고 싶으시다면,
나중에 줌을 통해 알려드릴 수 있도록 하겠습니다.
질문에 대한 답이 됐기를 바랍니다.
정말 감사합니다 교수님! 추가적인 질문 있을 시 질문드리겠습니다 😉
"그렇다면 이 closed system에서 정압 상황을 만들기 위해서 closed system 용기의 부피 자체를 늘렸다 줄였다 하면서 정압상황을 만들어 주어야 하는 것인데 이런 상황으로 정압상황을 만드는 것인가요...?"
저도 YUJ님이 질문하신 이부분을 보고, 고민이 많이 들었습니다.
정적과정은 rigid tank라 생각하면 딱 이해가 쉬운데,
정압과정은 뭔가 머리속에 한번에 그려지지 않았습니다. 어떻게 압력이 상승하지 않는데 부피가 팽창할 수 있을까?? 실린더를 팽창시키려면, 실린더 내부 압력이 상승해야 대기압을 밀어내 팽창하지 않을까?? 라는 고민이 들더군요.
그래서 전공책을 살펴보았는데요!
Yuj님이 말씀 하셨듯 아래 전공책 사진을 보니 기본적으로 Quasi-static equilibrium을 가정하고 있는것 같습니다.
정압과정은 순간 순간의 압력증분이 모두 순간 순간의 부피증분과 내부에너지로 다 바뀌는 것 같습니다. 결국 정압과정이란 대기압(대기압은 101.3kPa로 일정) 에서, boundary의 이동이 열전달에 따라 자유롭게 변할 수 있을때 이뤄지는, 주위에서 흔히 볼 수 있는 과정이지 않을까..? 란 생각이 드네요..
저도 YUJ님처럼 정압과정에대해 궁금해 하는 학생중 한명이라, , 이에 대한 반박및 다른 의견은 너무나 환영하겠습니다!
대기압에서 boundary가 열전달에 의해 자유롭게 움직일수있다면 이 모든걸 정압과정이라고 볼 수 있지 않을까요?? 생각보다 정압과정이 흔한 현상일것 같아서,, 의견 남겨봅니다!