[화학공학실험] 열기관-이상기체 법칙 예비

소개글

- 열기관의 열역학을 이해할 수 있게 한다.
- 열역학적인 일의 표현을 이해할 수 있게 한다.
- 공기가 이상기체법칙을 따르는지 확인한다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험 방법 및 실험 순서
5. 참고 문헌
6. 추론

본문내용

1. 실험 목적
- 열기관의 열역학을 이해할 수 있게 한다.
- 열역학적인 일의 표현을 이해할 수 있게 한다.
- 공기가 이상기체법칙을 따르는지 확인한다.

2. 이론
- 열기관 : 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 원동기
예를 들면, 연료의 연소․원자핵 반응 등에 의해 발생하는 열, 또는 태양열 등의 열에너지를 사용해서 동력을 발생하는 원동기를 말한다. 열에너지로부터 기계적 에너지로 계속적으로 변환하기 위해서는, 매체가 되는 작동유체는 압축․가열․팽창․방열 등으로 되는 사이클을 반복할 필요가 있다. 고열원에서 얻은 열의 일부밖에 기계적 에너지로 변환할 수 없는 것이 보통이며, 대부분은 저열원으로 방출해야 한다. 고열원에서 얻은 열에너지 중에서 에너지(일)로 된 비율은 열효율이라고 한다.
- 열기관의 원리
열기관에서는 가역적인 것과 비가역적인 것이 있는데, 현재 열기관은 모두 비가열기관이다. 한편 가역 열기관은 엄밀하게 말하면 실현할 수 없지만, 열기관의 기초이론에서는 가열열기관 중 가장 이상적인 기관, 즉 이상기체를 작동유체로 하여 카르노사이클(Carnot cycle)을 행하는 열기관으로 열효율을 구하는데 하나의 지표가 된다.
- 열역학 제 1법칙
계와 주위가 고려되었을 때 에너지는 생성되거나 소멸되지 않는다는 우리의 경험에 근거한다.
고립계에서 내부 에너지, U는 일정하다.
즉, △Utotal = △Usystem + △Usurroundings = 0
내부에너지 변화는 열, 일의 변화에 의존(화학반응이나 상변화가 없다면)
그러므로 △U = w(일) + q(열)

참고 자료

http://blog.naver.com/pee20?Redirect=Log&logNo=140033778151
열역학, Richard E. Sonntag, Claus Borgnakke 공저, 인터비젼, 2006.