기계공학과 - 냉동사이클실험

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목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 실험결과 분석 및 고찰

본문내용

1. 실험 이론
- 열역학 시스템(Thermaldynamic System)
① 내/외부가 명확히 구분되는 밀폐시스템(Closed System)
② 그렇지 않은 개방시스템(Open System)

- 열역학 제 0법칙
어떤 계의 물체 A와 B가 열적 평형상태에 있고, B와 C가 열적 평형상태에 있으면, A와 C도 열평형상태에 있다.
A ∼ B ∧ B ∼ C ⇒ A ∼ C

<중 략>

- 열역학 제 2법칙
고립된 계(isolated system)에서는 엔트로피가 증가하는 현상만 일어나며 감소하지 않는다.(고립계의 엔트로피는 감소하지 않는다.)
∫(δQ/T) ≥ 0
Clausius의 서술 : 열은 저온부에서 고온부로 자연적으로 전달되지 아니한다.(냉동기는 일을 필요로 한다.)
Kelvin-Plank의 서술 : 단일열원으로부터 열전달을 받아 사이클의 과정으로 열을 일로 변화 시킬 수 있는 열기관을 제작할 수 없다.( 열효율 100%의 열기관은 존재할 수 없다.)

- 물질의 상변화 과정
① 순수물질의 T-v 선도
상태영역 : 1) 압축액체영역 2) 포화액체-증기 혼합물영역 3) 과열증기영역
포화액체선(Saturated liquid line) : 포화액체상태를 연결한 선
포화증기선(Saturated vapor line) : 포화증기상태를 연결한 선

② 순수물질의 P-v 선도
- 냉동 싸이클
1→2(압축기): 저압(P1)의 포화증기가 단열적으로 P2까지 압축(단열압축)
2→3(응축기): 고압(P2)의 증기가 일정한 압력하에서 응축되며 고온의 주위에 열을 방출
3→4(팽창밸브) : 고압의 포화액체(냉매)가 교축팽창하여 저압의 습증기가 된다.
4→1(증발기) : 저압의 증기가 일정한 압력하에서 저온의 주위로부터 열을 흡수하여 기화한다.(등압흡수)

참고 자료

[네이버 지식백과]열역학 제1,2법칙[first law of thermodynamics] (기상학백과)
기계공학실험2 황상순 교수님 강의자료