전체 글24 기체동력 사이클(내연기관 개요 및 종류) 내연기관의 개요 서론 열에너지를 기계적 일로 변환시키는 장치를 열기관이라 한다. 열에너지는 보통 연료의 연소에 의해 발생시키지만 물질의 화학반응에 의한 열, 자연에 존재하는 태양열과 지열, 핵반응에 의한 열 등을 이용할 수 있다. 열기관에서 열을 일로 변환하는 데에는 매개 역할을 하는 유체, 즉 작동유체(working fluid)가 필요하다. 이 작동유체의 가열방법에 따라 열기관을 내연기관과 외연기관으로 나눈다. 외연기관은 증기기관과 같이 연료의 연소에 의해 발생한 열이 보일러 벽을 통해 물에 전달되어 증기를 발생하고 이 증기에 의해 일을 얻는 것으로서, 작동유체인 증기와 연소가스가 서로 다른 기관이다. 이에 반해 내연기관은 가솔린기관과 같이 실린더 내에서 연료의 연소에 의해 발생한 고온 고압가스에 의해.. 2023. 1. 27. 열역학 제3법칙과 이상기체의 엔트로피 변화 무질서와 엔트로피 증가의 법칙 계의 무질서 정도를 나타내는 양을 엔트로피라 정의하고, 통계열역학에서는 확률을 이용하여 엔트로피를 정의한다. 즉, 질서 있는 상태로 갈수록 엔트로피는 작아지고, 무질서한 상태로 갈수록 엔트로피는 증가한다. 엔트로피 증가의 법칙에 따라 자연계의 모든 현상은 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행되므로, 엔트로피가 증가한다는 말은 시간이 자날수록 자연은 점점 무질서하게 변한다는 것을 의미한다. 또한 '자연 현상은 확률이 높은 쪽으로 진행된다'라는 뜻을 포함하고 있다. 따라서 조금 더 의미를 확장하며, 우리가 살고 있는 지구는 점점 더 오염되고, 세상은 점점 더 복잡하고 시끄러워진다는 것을 알 수 있다. 열역학 제3법칙 "절대온도 0도(T = 0K)에 있는 순수 결정체는 완전한 질서 .. 2023. 1. 26. 등온과정에서의 열전달과 엔트로피 변화 클라시우스 부등식 열역학 제2법칙에서는 부등식을 사용한 표현을 종종 사용한다. 예를 들어 실제 열기관의 효율은 동일한 두 열 저장조 사이에서 작동하는 가역 열기관의 효율보다 작다. 마찬가지로 비가역 냉동기나 열펌프의 성능계수는 동일한 온도 한계 사이에서 작동하는 가역 냉동기나 열펌프의 성능계수보다 작다. 열역학에서 중요한 하나의 부등식으로 클라시우스 부등식(Clausius inequality)이 있다. 클라시우스 부등식은 모든 열역학적 사이클에 대해 다음과 같이 표현된다. ∮(δQ / T) ≤ 0 여기에서 δQ는 사이클의 한 부분 동안 시스템 경계의 일부분에서의 열전달을 나타내며, T는 경계 부분의 온도이다. 기호 ∮는 적분이 전체 사이클과 정체 경계에서 수행된다는 것을 나타낸다. 시스템으로부터 또는 시.. 2023. 1. 25. 열기관, 냉동기 및 열펌프의 개념과 종류 열기관 높은 온도의 열원으로부터 열을 공급받아 일부의 열을 상대적으로 낮은 온도의 열원으로 전달하고 일을 발생시키는 장치를 열기관(heat engine)이라 한다. 열기관은 일반적으로 다음과 같은 특징을 가진다. 1) 사이클로 작동한다. 2) 높은 온도의 열원(heat source; 연소, 태양에너지, 핵반응 등)으로부터 열을 받는다. 3) 받은 열의 일부를 일로 변환한다. 4) 낮은 온도의 열 침전원(heat sink; 강, 대기 등)에 남은 열을 방출한다. 하나의 열원과의 열교환만으로 작동하는 열기관은 없으므로 열기관을 구성하기 위해서는 최소한 두 개의 열원이 필요하다. 열기관은 고온열원으로부터 열을 공급받아서 일을 하고 저온열원으로 나머지 열을 방출한다. 공급된 열량에 대하여 열기관이 하는 일의 비.. 2023. 1. 24. 이전 1 2 3 4 5 6 다음
