열역학 제1법칙, 제2법칙, 사이클 부시기 (A+ 1등 정리 자료, 문제 풀이 꿀팁 방출)

소개글

열역학 제1법칙과 제2법칙, 사이클에 관한 내용 정리 파일입니다. 해당 내용들 정독하고 이해하시면 A+ 충분히 받을 수 있습니다 :) 특히, 마지막 장의 사이클 정리 부분은 Case 별로 공식을 체계적으로 정리하여, 사이클 문제를 푸는 데 큰 도움이 되실 겁니다 ! 저자의 열역학 중간고사 2등 및 기말고사 1등을 가능하게 해준, 한땀 한땀 노력을 기울여 정리한 파일이기 때문에, 알찬 내용 보장드립니다.

목차

1. 열역학 제1법칙 <밀폐계>
1) 이동경계일
2) 밀폐계의 에너지 평형방정식
3) 비열의 개념 (이상기체)

2. 열역학 제1법칙 <개방계>
1) 질량보존법칙과 정상유동
2) 유동일과 유동 유체의 에너지
3) 개방계의 에너지 평형방정식
4) 여러가지 정상유동장치

3. 열역학 제2법칙
1) 가역가정과 비가역과정
2) 열에너지 저장조
3) 열기관
4) 열역학적 온도눈금

4. 엔트로피
1) 엔트로피의 개념
2) 클라우지우스 부등식
3) 엔트로피 증가의 원리
4) 순수물질의 엔트로피 변
5) 등엔트로피 과정
6) T ds 관계식
7) 이상기체의 엔트로피 변화
8) 가역 정상유동 일
9) 정상유동장치의 등엔트로피 효율

5. 사이클
1) 카르노 사이클
2) 사이클의 분류
3) 오토사이클
4) 디젤사이클
5) 브레이튼사이클
6) 랭킨사이클

6. 사이클별 문제풀이 꿀팁

본문내용

제6장 : 열역학 제2법칙
6.1 열역학 제2법칙의 소개
＊ 열역학 제1법칙과 2법칙
- 열역학 제1법칙 : 에너지보존법칙 (밀폐계, 개방계)
- 열역학 제2법칙 : 과정의 방향성을 결정 + 에너지는 양뿐만 아니라, 질도 가지고 있음
→ 엔트로피 h에 의해 증명됨
- 과정은 열역학 제1법칙과 제2법칙을 모두 만족해야 일어남

6.6 가역과정과 비가역과정
＊ 과정
- 가역과정 : 주위에 어떠한 흔적도 남기지 않고 다시 되돌아갈 수 있는 과정
- 비가역과정 : 가역과정이 아닌 과정

＊ 비가역성
- 과정을 비가역과정으로 만드는 요인
- 종류 : 마찰, 자유팽창, 두 유체의 혼합, 온도차에 의한 열전달, 전기 저항, 고체의 비탄성 변형, 화학 반응

＊ 가역과정의 필요성 ★
- 자연계에서 가역과정은 일어나지 않는데, 왜 가역과정을 가정하고 문제를 풀까?
① 가역과정 동안에 계가 평형상태를 거치므로 해석하기 쉬움
② 실제 과정을 비추어 볼 수 있는 이상적인 모델 역할을 함
+) 내적 가역과정 전제로 엔트로피 구할 수 있음

＊ 내적 가역과정과 외적 가역과정
- 내적 가역과정 : 과정 동안에 계의 경계 안에서 비가역성이 일어나지 않는 과정
- 외적 가역과정 : 과정 동안의 계의 경계 밖에서 비가역성이 일어나지 않는 과정
- 완전 가역 : 계 내부나 그 주위에 비가역성이 없는 과정
- 내적 가역과정의 예시 : 계 내부의 등온 과정★

6.2 열에너지 저장조
＊ 열에너지 저장조
- 의미 : 온도변화가 없는 매우 큰 열용량을 갖는 가상 물체
- 예시 : 강, 바다, 호수, 대기

＊ 열에너지 저장조의 종류
① 열원 : 열의 형태로 에너지를 공급하는 저장조
② 열침 : 열의 형태로 에너지를 흡수하는 저장조
③ 열저장조 : 열의 형태로 에너지를 공급하거나 흡수하는 저장조

6.3 열기관
＊ 열기관
- 배경 : 일은 다른 형태의 에너지로 쉽게 변환되지만, 다른 형태의 에너지를 일로 변환하기는 쉽지 않음
- 의미 : 열을 일로 변화시켜주는 특별한 장치

참고 자료

Cengel의 열역학 제 9판 / 한티에듀 / 2021.01.05