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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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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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[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 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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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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고온고압 증기를 이용한 기관 만들기 열역학2025.05.101. 백트레인(Vactrain) 백트레인은 아진공 상태의 튜브 내에서 자기부상열차의 원리로 운행되는 18세기에 최초로 고안된 열차의 한 종류이다. 현대의 대표적인 백트레인 중에는 일론 머스크와 SpaceX가 공개한 하이퍼루프(Hyperloop)가 있다. 백트레인은 초전도체를 활용하여 자기부상을 실현하며 전자기 상호작용을 활용하여 추진력을 얻는다. 2. 에어 캐스터(Air Caster) 에어 캐스터는 공기막(Air Film)을 활용하여 중량물을 이동시켜주는 도구이다. 에어 캐스터 모듈에 압축공기가 주입되면 모듈 내의 튜브가 부풀어 오...2025.05.10
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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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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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랭킨 사이클 결과레포트2025.04.251. 랭킨 사이클 랭킨 사이클은 증기 터빈 발전 시스템에서 널리 사용되는 열역학 사이클입니다. 이 보고서에서는 랭킨 사이클의 구성 요소와 작동 원리, 그리고 실험 결과를 자세히 설명하고 있습니다. 보고서에는 터빈, 응축기, 펌프 등 랭킨 사이클의 주요 구성 요소에 대한 정보와 함께 온도, 압력, 엔탈피 등의 측정 결과가 포함되어 있습니다. 이를 통해 랭킨 사이클의 효율과 성능을 분석할 수 있습니다. 2. 증기 터빈 발전 이 보고서는 증기 터빈 발전 시스템에 대한 내용을 다루고 있습니다. 증기 터빈은 랭킨 사이클의 핵심 구성 요소로,...2025.04.25
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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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