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열기관과 역학2025.01.281. 열량, 내부에너지 그리고 일 어느 계(system)에 열에너지를 공급한다고 가정하자. 이때 계에 공급한 에너지의 양을 열량(가한 열의 양)이라고 하며, Q로 나타낸다. 어느 계에 Q에 달하는 에너지를 가하면, 내부에너지(U)는 증가할 것이다. 물론 가한 열의 양(Q)이 모두 내부에너지(U)로 변환되는 것은 아니며 이 중 일부는 외부에 일(W)을 한다. 우리는 변화량을 추정하기 때문에 식을 아래와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 는 단위 열량을, 는 단위 내부에너지의 양을, 는 단위 일의 양을 의미한다. 우리는 내부에너지의 양을 ...2025.01.28
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열기관의 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 그래프 관찰 및 열효율 계산2025.01.041. 열기관 사이클 본 실험은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축의 4가지 과정을 한 cycle로 하는 열기관의 그래프를 관찰하고, 실제 열효율과 이론 열효율을 계산하여 비교하는 것을 목적으로 합니다. 실험 결과, 이론 열효율 값의 평균은 14.146%, 실제 열효율의 평균은 0.1815%로 이론 열효율 값이 실제 열효율의 약 77.9배 큰 값이 도출되었습니다. 또한 이론 열효율과 실제 열효율 사이의 오차는 약 98.715%로 매우 큰 것으로 나타났습니다. 이는 실험 과정에서의 온도 변화와 실험 환경의 차이로 인한 오차 요인 ...2025.01.04
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이중관 열교환기 실험 결과2025.01.021. 이중관 열교환기 이번 실험은 직접 이중관 열교환기를 이용하여 고온의 유체와 저온의 유체를 흘려 두 유체의 열교환을 시키는 실험이다. 실험을 통해 향류와 병류 두 가지 방식으로 열교환기 흐름 방향을 조절하여 그에 따른 열교환기의 입출구 온도를 확인하고, 열전달량과 대수 평균 온도차, 총괄 열전달 계수를 계산하여 향류와 병류의 열교환 흐름 효율을 이해할 수 있었다. 실험 결과 분석을 통해 저온 유체의 유량이 늘어날수록 열전달량이 증가하며, 향류 흐름이 병류 흐름보다 열효율이 더 좋다는 것을 확인할 수 있었다. 다만 실험 과정에서 ...2025.01.02
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[열기관 실험] 열기관 실험 결과보고서 (이론 결과 분석 오차/A+)2025.01.021. 열기관 열기관(Heat Engine)은 고온의 열원에서부터의 열을 이용해서 일을 하는 장치를 말한다. 열기관은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 과정을 거치며 흡수한 열에너지 중 일부는 역학적 에너지로 전환되고 나머지는 저온의 열원으로 방출된다. 열기관의 최대 열효율은 고온의 열원 온도와 저온의 열원 온도를 알면 계산할 수 있으며, 실제 열효율은 열기관이 흡수한 열에너지와 한 일의 비로 나타낼 수 있다. 2. 열기관 사이클 열기관 사이클의 P-V 다이어그램은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 과정으로 구성된다. ...2025.01.02
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이중관 열교환기의 향류와 병류 특성 분석2025.01.171. 이중관 열교환기의 구조와 원리 이중관 열교환기는 내관과 외관으로 구성되어 있으며, 내관과 외관 사이의 벽을 통해 열교환이 이루어진다. 냉매와 열매의 흐름 방향에 따라 향류와 병류로 구분할 수 있다. 향류는 내관과 외관의 유체가 반대 방향으로 흐르는 경우로, 모든 지점에서 온도차이가 유사하여 열교환 효율이 높다. 병류는 내관과 외관의 유체가 같은 방향으로 흐르는 경우로, 입구 쪽에서 온도차이가 크고 출구 쪽으로 갈수록 감소하여 열교환 효율이 상대적으로 낮다. 2. 향류와 병류의 열전달 특성 비교 실험 결과, 향류의 경우 냉각수의...2025.01.17
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열기관 사이클2025.01.291. 열기관 사이클 이번 실험은 열기관에 연결되어 있는 공기 챔버 내부 공기가 온도에 따라 부피가 변하는 열기관 사이클을 관찰하고, P-V 다이어그램을 그린다. 열기관의 실제 열효율과 이론적 열효율을 계산 및 비교하고 기체가 해준 일과 질량체가 받은 실제 일을 비교해 열기관의 에너지 손실에 대해 이해하는 실험이다. 2. 열기관의 이론적 최대 열효율 열기관의 이론적 최대 열효율은 저열원의 온도와 고열원의 온도 두 개의 조건에 의존한다. 실험 조건에서 열기관의 이론적 최대효율은 20.6%이다. 3. 열기관의 실제 열효율 실험 과정에서 ...2025.01.29
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[화학공학실험(2)] 화공열역학 Heat Engine Cycle (열기관) A+2025.04.251. 열기관의 작동 원리 열기관은 고온의 열원에서 열을 흡수하여 일을 하고 저온의 열원으로 열을 방출하는 장치입니다. 이 과정에서 열의 일부가 기계적인 일로 전환됩니다. 열기관의 순환 과정은 연료 연소로 발생한 열을 이용하여 작동 물질(수증기 또는 공기-연료 혼합물)을 가열하고, 이 작동 물질의 팽창 운동을 기계적인 움직임으로 바꾸는 것입니다. 2. 이상기체 법칙 이상기체는 구성 입자의 크기가 무시할 수 있을 정도로 작고, 입자 간 상호작용이 없다고 가정한 가상의 기체입니다. 이상기체는 보일 법칙, 샤를 법칙, 아보가드로 법칙을 만...2025.04.25
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열역학 ch.4 열역학 제 2법칙 ppt2025.05.121. 열역학 제 2법칙 열역학 제 2법칙은 열량이 일량으로 환산 가능하지만 열량은 일량으로 환산 가능하지 않음을 나타내는 법칙입니다. 열량이 일량으로 바뀌려면 내부에서 무언가 작동해야 합니다. 열역학 제 2법칙은 에너지의 방향성을 밝히며, 자연계에 아무런 변화도 남기지 않고 열이 저온체에서 고온체로 이동할 수 없다고 표현합니다. 2. 열효율과 성적계수 열기관은 고열원으로부터 열을 공급받아 기계적인 일로 전환시키는 것이 목적이며, 냉동기관은 저열원으로부터 열을 빼앗는 것이 목적입니다. 열펌프는 고열원으로 열을 공급하는 것이 목적입니다...2025.05.12
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