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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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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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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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열전발전기 성능시험 - 제베크효과2025.01.031. 열전발전기 열전발전기는 서로 다른 두 종류의 도체나 반도체를 접합하고 그 두 접합부에 온도차를 주면 제베크 효과에 의해 기전력이 발생하는 원리를 이용한 발전기입니다. 실험에서는 한 쪽에 가열을 해주면 전기를 발생하는 열전효과 중 하나인 Seebeck effect(제벡 효과)를 이용하였습니다. 2. 제베크 효과 제베크 효과는 서로 다른 두 종류의 금속을 접촉하여 두 접점의 온도를 다르게 하면 온도차에 의해 열기전력을 발생하고 미소한 전류가 흐르는 현상입니다. 만약 다른 쪽 접점을 냉각하면 이 전위는 더욱 커지고 두 종류의 다른 ...2025.01.03
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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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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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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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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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열역학 ch.4 열역학 제 2법칙 ppt2025.05.121. 열역학 제 2법칙 열역학 제 2법칙은 열량이 일량으로 환산 가능하지만 열량은 일량으로 환산 가능하지 않음을 나타내는 법칙입니다. 열량이 일량으로 바뀌려면 내부에서 무언가 작동해야 합니다. 열역학 제 2법칙은 에너지의 방향성을 밝히며, 자연계에 아무런 변화도 남기지 않고 열이 저온체에서 고온체로 이동할 수 없다고 표현합니다. 2. 열효율과 성적계수 열기관은 고열원으로부터 열을 공급받아 기계적인 일로 전환시키는 것이 목적이며, 냉동기관은 저열원으로부터 열을 빼앗는 것이 목적입니다. 열펌프는 고열원으로 열을 공급하는 것이 목적입니다...2025.05.12
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열역학 ch.7 증기 사이클 ppt2025.05.121. 랭킨 사이클 랭킨 사이클은 증기를 이용하여 태운 연료의 열 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 동력을 발생시키는 장치입니다. 이 사이클은 2개의 정압변화와 2개의 단열변화로 구성되며, 정압가열, 정압방열, 단열팽창, 단열압축의 과정을 거칩니다. 열효율을 높이기 위해서는 보일러 압력을 높이고 복수기 압력을 낮추며, 터빈 입구에서 높은 온도와 압력을 유지해야 합니다. 2. 재열 사이클 재열 사이클은 랭킨 사이클의 효율을 높이기 위해 재가열 과정을 추가한 것입니다. 터빈을 통과하는 증기의 일부를 보일러로 다시 보내 재가열하여 터빈으로...2025.05.12
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