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열역학-HEC(Heat Engine Cycles and Ideal Gas Law) 예비레포트2025.04.291. 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙이란 어떤 고립된 계의 총 내부에너지는 일정하다는 법칙이다. 즉 이를 식으로 표현하면 DELTA U=Q+W로 나타날 수 있다. 이때 우리는 편의상 계(system)를 기준으로 계에 들어오는 값을 양수, 계에서 나가는 값을 음수로 나타내는 편이다. 2. 일의 계산 일반적으로 Work(일)는 질량이 있는 물체에 F라는 힘과 dl이라는 거리를 곱한 값으로 나타낼 수 있다. (dW=Fdl) 이러한 개념을 피스톤의 움직임으로 인한 실린더 내부의 유체의 압축 혹은 팽창에 대해 적용하면 dW=Fdl는 dW=-...2025.04.29
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Kelvin-Plank의 제 2 법칙에 대한 서술에서 위해되는 사이클 장치는 Clausius의 제 2 법칙에 대한 서술에도 위배됨을 증명2025.01.161. 열역학 제 2 법칙 열역학 제 2 법칙은 에너지 전환과 열 이동의 자연적 방향을 규정하는 중요한 원리입니다. 이 법칙은 여러 형태로 서술되며, 그 중 Kelvin-Plank와 Clausius의 서술이 대표적입니다. 두 서술은 서로 다른 방식으로 표현되지만, 동일한 기본 원칙을 공유합니다. Kelvin-Plank의 제 2 법칙은 '열을 하나의 열원에서만 받아서 이를 전부 일로 변환하는 것은 불가능하다'고 서술하며, Clausius의 제 2 법칙은 '열은 저온의 물체에서 고온의 물체로 자발적으로 이동할 수 없다'고 서술합니다. 이...2025.01.16
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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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단국대학교 열기관 사이클 실험 보고서2025.11.151. 열기관 사이클의 작동원리 열기관은 열에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치이다. 실험에서는 4가지 과정으로 구성된 사이클을 분석했다. 첫 번째 과정은 등온과정으로 기체가 일을 받으며 열을 방출한다. 두 번째는 등압 팽창과정으로 기체에 열이 공급되어 피스톤을 밀어낸다. 세 번째는 고온에서의 등온과정이고, 네 번째는 저온으로의 등압 압축과정이다. 각 과정에서 열과 일의 관계를 분석하여 사이클의 효율을 계산한다. 2. 열효율 계산 및 비교 이론적 최대 열효율은 카르노 사이클 공식을 사용하여 17.03%로 계산되었다. 실제 열효율은 ...2025.11.15
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Cengel 열역학 정리2025.11.151. 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 시스템에 유입되는 열과 일의 합은 시스템의 내부 에너지 변화와 같다는 원리입니다. 이는 Q - W = ΔU 형태로 표현되며, 폐쇄계와 개방계에서 다르게 적용됩니다. 제어체적 분석에서는 질량 유입출과 함께 에너지 수지식이 적용되어 터빈, 압축기, 펌프 등 다양한 기계장치의 성능을 분석하는 데 사용됩니다. 2. 열역학 제2법칙 및 엔트로피 열역학 제2법칙은 자발적 과정의 방향성을 결정하며, 엔트로피 개념으로 표현됩니다. Clausius와 Kelvin-Planck 표현이 있으...2025.11.15
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열기관 사이클 실험 보고서2025.11.151. 열기관 사이클 열기관은 열에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치이다. 본 실험에서는 공기 챔버를 뜨거운 물과 차가운 물에 번갈아 담그면서 실린더 내부의 공기 팽창과 수축을 관찰한다. 이 과정에서 부피와 압력의 변화가 일어나며, P-V 다이어그램으로 표현된다. 열기관 사이클은 네 단계의 과정(등온 압축, 등압 팽창, 등온 팽창, 등압 압축)을 거치면서 완성된다. 2. 열효율 계산 열기관의 최대 열효율은 카르노 효율 공식 e=(1-Tc/Th)×100으로 계산되며, 본 실험에서는 17.19%의 이론적 열효율을 얻었다. 실제 열효율은...2025.11.15
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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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조선대 열역학 과제2025.01.161. 열역학 열역학은 에너지 변환 및 열 전달 과정을 연구하는 학문입니다. 이 과제에서는 열역학 관련 계산과 분석이 수행되었을 것으로 보입니다. 열역학 법칙, 열기관, 열효율 등의 개념이 다루어졌을 것으로 추정됩니다. 1. 열역학 열역학은 자연 현상을 이해하고 설명하는 데 있어 매우 중요한 물리학의 한 분야입니다. 열역학의 기본 법칙들은 에너지 변환 과정에서 일어나는 현상을 체계적으로 설명하며, 이를 통해 우리는 자연 세계의 근본적인 작동 원리를 이해할 수 있습니다. 특히 열역학 제2법칙은 자연계의 엔트로피 증가 경향을 보여주어, ...2025.01.16
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열역학 제1법칙과 제2법칙의 이해 및 적용2025.01.191. 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙이다. 에너지는 스스로 생성되거나 소멸하지 않고 변화한다. 외부와 단열된 실린더에 담긴 기체에 열을 가하면 기체의 온도와 부피가 변화하는데, 이는 기체 내부 에너지 변화와 기체 외부에 하는 일을 의미한다. 열역학 제1법칙은 열에너지와 역학적 에너지를 포함한 에너지 보전 법칙이다. 2. 열역학 제2법칙 열역학 제2법칙은 엔트로피 법칙이다. 볼츠만은 엔트로피를 확률적인 의미의 물리량으로 해석하며 열역학 제2법칙의 이해를 높였다. 열역학 제2법칙은 자연 현상의 비가역성과 엔트로피 ...2025.01.19
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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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