기계공학응용실험 열펌프 예비보고서 (2)

소개

기계공학응용실험 예비보고서

목차

1. 냉동기의 원리를 설명하라
1) 냉동의 원리
2) 냉동의 방법
3) 역 카르노 사이클 (냉동 사이클)
4) 냉동기의 원리

2. 열펌프의 난방 작동 원리를 설명하라.
1) 열펌프란?
2) 열펌프의 난방작동 원리

3. 역 카르노 사이클과 실제 열펌프 사이클은 어떻게 다른가?

본문내용

1. 냉동기의 원리를 설명하라

1) 냉동의 원리

일반적으로 물체에서 열을 빼앗아 그 물체의 온도가 하강하는 것을 냉각(cooling)이라하고, 냉각범위 물체의 온도를 대기온도 이하로 낮추는 것을 냉동이라 한다. 따라서 냉동을 하는데에는 특별한 장치를 필요로 하며, 그것을 냉동기라 부른다.

2) 냉동의 방법

현재 사용하고 있는 냉동의 방법에는 (1)융해열을 이용하는 방법 (2)승화열을 이용하는 방법 (3)증발열을 이용하는 방법 (4)압축기체의 팽창을 이용하는 방법 (5)펠티어(peltier)효과를 이용하는 방법 등이 있다.

3) 역 카르노 사이클 (냉동 사이클)

카르노는 프랑스 파리 출신의 물리학자로 열을 동력으로 변화시키는 과정을 고찰, 카르노사이클의 개념을 도입하여 동력은 열이 뜨거운 물체에서 찬 물체로 이동할 때 발생한다는 것을 깨닫고, 온도차의 역할과 `열평형 회복`의 중요성을 지적하였다. 열기관의 최고열효율을 알기 위해 N.L.S 카르노(카르노의 아버지)가 생각한 열역학상의 가역 사이클은 `카르노 순환`이라고도 하며, 그림과 같은 2개의 등온변화와 2개의 단열변화를 가상하고, 기체를 【등온팽창→ 단열팽창→ 등온압축→ 단열압축】의 순서로 변화시켜 처음의 상태로 복귀시키는 열역학 사이클을 생각하였다. 그 결과 사이클의 열효율은, 기체의 종류에 관계없이, 이 됨이 밝혀졌다. 즉, 고열원의 온도이 높을수록, 또는 저열원의 온도가 낮을수록 커진다는 것을 밝혀냈다. 실제의 기관에서는 마찰이나 열의 전도 때문에 완전한 단열변화나 등온변화를 실현시킬 수 없으므로 이 사이클은 성립되지 않지만, 실제의 기관이 이상적인 사이클과 비교하여 얼마만큼 개량할 여지가 있는가에 대한 비교의 척도가 된다. 1824년 카르노가 처음 제안한 `카르노 이론` 은 1854년 Load Kelvin이 그의 이론을 더욱 발전시켰으나, 사실상 실용화가 제안된 것은 20세기 초반이었다. 그가 연구한 `카르노사이클`은 열기관 사이클의 가장 이상적인 것으로서, 이 카르노사이클의 역사이클을 냉동사이클이라고 한다.

참고자료

· 없음