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전하량 보존 법칙2024.09.131. 전하와 전기력 1.1. 전하의 개념과 특성 전하는 전기 현상을 일으키는 물질의 물리적 성질이다. 전하는 양(+)전하와 음(-)전하의 두 종류가 존재하며, 자연계의 모든 물질은 원자로 구성되어 있다. 원자는 중심의 원자핵과 주변의 전자로 이루어져 있는데, 원자핵은 전하를 가진 양성자와 전기적으로 중성인 중성자로 구성되어 있다. 보통의 원자는 같은 수의 양성자와 전자를 갖고 있어 전기적으로 중성을 띤다. 그러나 두 물체를 문질러 전자를 옮김으로써 한 쪽은 음전하를, 다른 쪽은 양전하를 띨 수 있다. 이와 같이 전하는 새로 발생되...2024.09.13
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스털링 엔진과 카르노 기관2024.09.151. 가스 동력 사이클 1.1. 서론 열기관은 고온의 열을 받아들이고 저온에서 열을 방출하는 것이 기본이다. 열기관에는 내연기관과 가스터빈 등이 있지만 이들의 작동유체는 연소가스를 사용하기 때문에 이러한 열기관이 하는 사이클을 가스사이클이라고 한다. 이 가스사이클은 공기를 작동유체로 하는 공기 표준 사이클과 이상적인 열기관인 카르노 사이클 등 다양한 종류로 나뉜다. 가스 동력 사이클은 이러한 열기관들이 작동하는 열역학적 과정을 의미한다. 따라서 가스 동력 사이클은 공기나 연소가스와 같은 기체를 작동유체로 사용하여 열에너지를 기계적...2024.09.15
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이론 사이클과 실제 사이클의 차이점 분석2024.11.051. 실험 개요 1.1. 실험 목적 실험 목적은 내연기관 사이클의 작동 원리를 간접적으로 관찰하고 이해하는 것이다. 열기관을 통해 내연기관 사이클의 작동 원리를 파악하며, 실험 장비와 컴퓨터 소프트웨어를 이용해 실험을 진행하여 물의 온도를 통해 열에너지를 분석한다. 이를 통해 내연기관의 기본 원리, 디젤엔진과 가솔린엔진의 차이, 열에너지와 상태방정식, 카르노 정리 등을 학습하고자 한다. 1.2. 실험 이론 1.2.1. 내연기관의 기본 원리 내연기관의 기본 원리는 다음과 같다. 내연기관은 연료와 공기 등의 산화제를 연소실 내부에...2024.11.05
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성균관대 물리화학2024.10.141. 물리화학 과제 해결을 위한 열역학의 이해 1.1. 열역학 이전과 초기의 열역학 바람, 물, 그리고 동물과 이들에 의하여 움직이는 간단한 기계들만이 동력원이었던 18세기, 영국의 증기기관이 급속도로 전파되면서 열역학이 탄생하였다. 이 때의 열역학은 기계적 에너지를 생산할 수 있는 가능성에만 관심을 두었기 때문에 '열의 본성'에 대해서는 크게 염두에 두지 않았다. 이제레의 지사였던 장 조세프 푸리에가 '열의 흐름은 온도의 기울기에 비례한다'는 사실을 밝혀냈다. 이는 그 당시를 지배하고 있던 뉴턴 역학의 관점으로는 이해할 수 없는...2024.10.14
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열역학과 자동차2024.11.141. 열역학 기본 개념 1.1. 열역학 제1법칙: 에너지 보존의 법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙이다. 에너지 보존의 법칙에 따르면 어떤 계에 가해진 일의 양과 그 계에서 방출된 열의 양의 합은 그 계의 내부에너지 변화량과 같다. 다시 말해 열과 일은 서로 변환되어 보존되며, 에너지는 소멸되거나 새로 생겨나지 않고 서로 다른 형태로 변화한다는 것이다. 외부와 단열된 실린더에 담긴 기체에 열을 가하면 기체의 온도가 높아지고 부피가 팽창한다. 이때 기체의 온도 변화는 기체 내부에너지의 변화를 의미하며, 부피 변화는 기체가 ...2024.11.14
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공조냉동기계기사2024.10.131. 열역학 1.1. 열과 일 열과 일은 상태변화의 경로에 의존되며, 처음과 마지막의 상태만으로는 결정되지 않는다. 따라서 일량과 열량의 미소량은 성질의 미소량과는 달라서 어떤 함수의 완전미분으로 나타낼 수는 없다. 열과 일은 과정함수로서 편미분으로만 가능하다. 예를 들어 내부에너지 u, 엔탈피 h, 엔트로피 s는 과정함수가 아니다. 열과 일은 계의 경계에서 관찰되며, 전달된 일과 열의 합은 항상 일정하지 않다. 온도, 압력, 밀도, 비체적 등은 질량에 따라 그 크기가 결정되는 종량성 상태량이지만, 열과 일은 상태량이 아니다. ...2024.10.13
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열기관 실험2025.03.191. 실험 개요 1.1. 실험 목적 열기관은 열에너지를 역학적 에너지로 변환할 수 있는 장치이다. 이 실험에서는 열기관의 작동 원리를 확인하고, 열기관의 사이클 과정에서 발생하는 압력, 부피, 온도 변화를 측정하여 분석하고자 한다. 나아가 실제 열기관의 열효율과 이론적 최대 열효율인 카르노 열효율을 비교하여 열기관의 성능과 한계를 파악하고자 한다. 또한 실험 과정에서 발생할 수 있는 오차 원인을 분석하고 이를 해결할 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 열기관은 고온의 열원에서 열을 흡수하여 작동하고, 저온의 열원에 열을 방출하면서...2025.03.19