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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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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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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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온돌의 열을 효율적으로 사용하기 위한 전통한옥의 비대칭성2025.01.181. 온돌의 개요 전통 난방 방식인 온돌은 방바닥 전체를 덥히는 난방 구조이며 세계적으로 매우 독특한 우리 민족 고유의 문화유산이다. 동시에 물, 불, 바람 즉 습기, 열기, 바람(압력) 이 세 가지 에너지를 잘 조율하여 불의 효율성을 극대화한 과학적인 난방방식이다. 2. 온돌의 구조 온돌의 구조를 모식적으로 나타내면 아궁이에 불을 지펴 가열된 공기는 구들 내부로 들어가서 고래 사이를 지나 굴뚝으로 빠져나간다. 이때 팽창된 따뜻한 공기는 구들장 밑면에 고여서 구들장을 데우고 구들장 면을 따라 굴뚝으로 이동하게 되는 것이다. 3. 서...2025.01.18
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이중관식 열교환기 실험 보고서2025.05.121. 열전달 방법 열전달은 전도, 대류, 복사의 3가지 방법으로 일어난다. 전도는 고체나 정지한 유체를 통한 열전달이며, 대류는 유체 내 분자들의 확산이나 이류를 통한 열전달이다. 복사는 물질의 전하 이동으로 인한 열이 전자기 복사로 변환되어 일어나는 열전달이다. 2. 열교환기의 종류와 특성 열교환기는 온도가 서로 다른 두 유체가 섞이지 않으면서 열 에너지를 교환하는 장치이다. 열교환기는 유체의 배열에 따라 향류와 병류로 구분된다. 이중관 열교환기는 산업에서 가장 간단한 열교환기로, 한 유체는 관을 따라 흐르고 다른 유체는 두 관 ...2025.05.12
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열교환기 결과보고서2025.05.081. 열교환기 실험 열교환기(2조, 2073101, 김혜린, 2022-04-06)의 실험 방법, 실험 결과 및 분석, 열전달 특성 등을 다루고 있습니다. 실험에서는 병류와 향류 흐름, 알루미늄과 구리 재질의 열교환기를 사용하여 열전달 특성을 비교하였습니다. 실험 결과를 바탕으로 열전달량, 열전달 계수, 열효율 등을 계산하고 분석하였습니다. 2. 열교환기 종류에 따른 열전달 특성 병류와 향류 흐름, 알루미늄과 구리 재질의 열교환기에 대한 열전달 특성을 비교하였습니다. 병류 흐름보다 향류 흐름에서 열전달이 더 크게 나타났으며, 구리 재...2025.05.08
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열역학 ch.1 서론 ppt2025.05.121. 열역학 열역학은 열에너지를 기계적인 에너지로 전환시키는 과정과 사이클을 이용하여 경제성 및 효율성을 추구하는 학문입니다. 열역학의 기본 개념으로는 계와 동작물질, 상태와 성질, 단위, 물질의 성질, 동력, 열량과 비열, 열역학 제0법칙, 열역학 제1법칙, 열효율 등이 있습니다. 2. 계와 동작물질 계는 과정의 집합체로, 관심을 가지는 현상이 일어나는 영역을 의미합니다. 동작물질은 계의 목적달성 및 작동을 위해 필요한 물질로, 상의 변화를 반드시 일으켜야 합니다. 계의 종류에는 밀폐계, 개방계, 고립계가 있습니다. 3. 상태와 ...2025.05.12
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피자 오븐의 효율적인 배치를 통한 열유동해석2025.04.291. 피자 오븐 열유동 해석 이 프로젝트에서는 피자 오븐의 구조를 변경하여 CFD 분석을 수행하였다. 입구 크기, 굴뚝 위치, 오븐 높이, 피자 높이, 굴뚝 직경 등 5가지 변수를 변경하여 오븐의 효율과 온도 균일성을 분석하였다. 그 결과 입구 크기가 작을수록, 굴뚝이 열원 바로 위에 있을수록, 오븐 높이가 기본 모델과 유사할수록, 피자 높이가 150mm일 때 가장 효율적이고 온도 분포가 균일한 것으로 나타났다. 이를 통해 피자 오븐의 최적 구조를 도출하였다. 1. 피자 오븐 열유동 해석 피자 오븐 열유동 해석은 피자 조리 과정에서...2025.04.29
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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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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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