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항공기연료계통의 구성과 고장탐구에

연료계통(Fuel System)항공기 연료계통은 연료를 저장하며 엔진의 수요에 맞추어 적당한 압력으로 깨끗한 연료를 적당한 양만큼 공급케 한다. 잘 설계된 연료계통은 고도의 변화, 급격한 기동비행, 갑작스런 가속 또는 감속 등의 모든 비행 상태에서도 연료보급에 대한 신뢰도가 아주 높다. 또 연료계통은 지상에서나 또는 비행중의 기상조건의 변화로 기인되는 증기폐색의 경향도 없어야한다. 연료압력계기, 경보기(warning signal), 탱크 연료량계기 같은 지시계들은 연료계통이 어떻게 기능을 발휘하고 있는가를 계속적으로 알려준다.연료계통의 구성부품연료계통의 주요 구성부분에는 탱크, 연료관, 펌프, 여과장치, 계기, 경보기, 연료주사기 등이 있다. 중앙급유장치(central refueling provision), 연료 방출 밸브(fuel dump valve), 연료운반장치 등을 포함하는 연료계통도 있다. 항공기의 복잡한 연료계통의 작동원리를 명확하게 알기위해 여러 가지 장치에 대해 각각 알아보기로 한다.(가)연료탱크(Fuel tanks)용도에 따라서 주·부·보조 또는 증가 탱크 등으로, 또 구조면으로는 일체형 및 셀 탱크 등으로 분류한다.주 ·부 탱크는 주날개 또는 동체 내부에 설치되고 보조 또는 증가 탱크는 항공기 본래의 항속성능을 개선하기 위해 장치된 것으로, 주 ·부 탱크와 마찬가지로 날개 또는 동체 내에 장치되는 것 외에, 주날개의 끝, 동체 또는 주날개 아랫면에 장치되거나 매달린다.일체형 탱크(integraltank)란 주날개의 도리와 리브및 외판으로 둘러싸인 공간 자체에 누출방지를 실시하고, 이 속에 직접 연료를 저장할 수 있게 만든 것으로, 연료용량이 큰 대형 수송기등에 사용된다.또, 셀 탱크(celltank)는 금속또는 내유성의 고무등으로 만든 탱크로, 일체형 탱크에 비해 구조 ·공작이 수월하며, 군용기 등에서는 탄환에 맞았을 때 자동적으로 누출이 멎어 화재의 발생, 추락 등의 위험성이 없어지는 등의 특징이 있으나, 중량이 커지고 용량이 작아지는 결점이 있다.(나)연료실(Fuel Cells)현대의 항공기들은 하나 또는 둘 이상의 부레형 연소실(bladder-type fuel cell)이나 통합 연료실(integral fuel cell)을 장착할 수도 있다.- 부레형 연료실 : 무게를 줄이기 위해 사용되는 반자동방루식(nonself-sealing)연료실이다.이 연소실은 내부의 연료의 무게를 지지하기위해 이것이 장치되는 캐비티(cavity)의 구조에 전적을 관계한다. 이러한 이유 때문에 이 연료실은 캐비티보다 조금 더 크게 만든 부레형 연소실은 고무나 나일론으로 만든다.- 통합연료실 : 통합연료실은 항공기 구조의 한 부분이며 이곳은 구조고착장치, 보살핌뚜껑들을 완전히 밀폐한 후에 연료실에 연료의 누출없이 담도록 만든다. 이러한 형태의 구조는 보통 젖은 날개(wet wing)라고 불리운다.(다)연료관과 부품(Fuel Lines and Fitting)항공기 연료계통에서 여러개의 탱크와 다른 구성부분들은 보통 연료관에 의해 서로 연결된다. 연료관은 유연성이 필요한 곳에는 유연호스(flexible hose)로 연결괸 금속관으로 만들어져 있다. 금속관은 알루미늄합금으로 만들어지며 유연호스는 인조고무 또는 테프론으로 만들어진다.(라)연료여과기 (Fuel Strainers)연료 여과기는 연료에 포함된 불순물과 물을 분리하여, 이들을 분사펌프와 분사노즐로부터 격리시키는 역할을 한다(고압분사장치에서는 여과 정밀도가 높은 여과기를 필요로 함.분사펌프의 고압부와 분사노즐은 천분의 수 mm의 공차로 정밀 가공되어 있기 때문에, 연료에 포함된 작은 불순물에 의해서도 짧은 시간 내에 결정적인 손상을 입게 된다. 연료에는 연료와 결합된, 또는 분리된 형태로 물이 들어 있다.(예：온도변화에 의한 응축수). 이 물이 분사펌프에 유입되면 부식에 의한 손상을 유발시키게 된다. 따라서 응축수를 침전시킬 공간이 있는 연료여과기를 사용한다. 그리고 대부분의 연료여과기에는 응축수의 양이 일정수준에 도달하면 배출시기가 되었음을 알려주는 경고회로가 갖추어져 있다.①코일형(coil-type：Wickelfilter)엘리먼트② 성형(star type：Sternfilter)엘리먼트(마)보조연료펌프(Auxiliary Fuel Pump)항공기 엔진의 주 연료 펌프에 결함이 발생할 경우, 엔진 작동을 위해 사용하는 전기 작동 연료 펌프. 보조 연료 펌프는 저고도에서 연료가 뜨거울 때 발생하는 증기 폐쇄 현상을 방지하기 위하여 연료 펌프로 가는 연료를 가압시키는 데 사용하기도 한다.(바)엔진구동 연료펌프(Engine Driven Fuel Pump)엔진구동연료펌프의 목적은 엔진이 작동되는 전 시간에 걸쳐 적당한 압력으로 계속적으로 연료를 공급하는데 있다. 오늘날 많이 이용되는 펌프로는 정변위, 회전민깃형 펌프이다.대표적인 민깃형 엔진구동펌프의 개요도는 다음과 같다.설계상의 변경에 관계없이 모든 민깃형 연료 펌프의 작동원리는 동일하다. 엔진 구동 펌프는 항상 엔진 악세사리부분에 장치된다. 로우너는 악세사리 기어구동장치(Gearing)를 통해 크랭크축에 의해 구동된다. 로우터가 회전하는 동안 어떠한 방향으로 민깃이 연료를 입구로부터 출구까지 운반하는지를 주목하라. 구동축이 펌프 몸체에 들어가는 곳을 밀폐하여 연료의 누출을 막으며, 배출관은 밀폐부분을 지날 때 새어나오는 연료를 제거해준다. 연료가 펌프에 대하여 충분한 윤활유 구실을 하므로 특별한 윤활계통은 필요없다. 엔진구동형 연료펌프는 엔진이 필요로하는 연료보다 더 많은 양을 정상적으로 배출시키기 때문에 기화기 연료입구에서의 과다한 연료압력을 막기위해 초과 연료를 덜어주는 방법이 있어야한다.＊ relief valve : 펌프 출구 압력이 규정값 이상이면 흐름을 펌프 입구로 되돌려 줌＊ bypass valve : 펌프 고장시 우회하며 연료를 공급함.(사)밸브(날름쇠-Valves)연료계통에는 연료흐름의 차단, 탱크와 엔진의 선택, 연료분배(cross feed) 또는 연료의 이동을 위한 선택밸브(selector valves)가 있다. 그 구멍(ports)의 크기나 개수는 장치의 형태에 따라 달라진다.선택밸브는 수동 혹은 전기식으로 작동된다. 수동식은 튜브, 막대 또는 줄로 연결되어 조종실에서 작동토록 되어 있다. 전기식은 밸브에 작동부(actuator)와 모터가 있다. 선택 밸브의 버섯형(puppet), 원뿔형)cone), 원판형(disk)의 대표적인 형태이다.

공학/기술| 2015.11.09| 4페이지| 1,000원| 조회(466)

연료계통, 항공기 연료계통, 항공기연료계통의 구성과 고장탐구, 중앙급유장치, 연..

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항공기 유압장치 계통의 각 부품 명칭과 그 기능에 대하여 간단히 설명하시오

항공기의 유압계통유압 동력 계통은 작동유에 압력을 가하여 기계적인 에너지를 압력 에너지로 변환시키는 계통이다. 이 계통은 작동유를 저장하는 레저버, 압력을 가하는 펌프, 계통 내의 압력을 안정시키거나 비상시의 동력 공급을 위한 축압기, 작동유의 청결 정도를 위한 여과기 등으로 구성되어 있다.-레저버(Reservoir)레저버는 작동유를 펌프에 공급하고, 계통으로부터 귀환하는 작동유를 저장하는 동시에, 공기 및 각종 불순물을 제거하는 장소의 역할을 한다. 또, 계통 내에서 열팽창에 의한 작동유의 증가량을 축적시키는 역할도 하며, 레저버는 착륙장치, 플랩 및 그 밖의 모든 유압 작동 장치를 작동시키는 구성 부품에서부터 유압 계통으로 되돌아오는 모든 작동유를 저장할 수 있는 충분한 용량이어야 한다.-유압펌프(Hydraulic Pump)유압 펌프는 기계적 에너지를 유압 에너지로 바꾸는 것으로서, 유체에 압력을 가하는 장치이다. 펌프에는 동력펌프와 수동 펌프가 있는데, 동력 펌프는 가관, 공기 터빈, 전동기 및 유압 모터에 구동된다. 펌프의 종류에는 기어(Gear)형, 제로터(Gerotor)형, 베인(Vane)형, 피스톤(Piston)형 등이 있다.1)기어(Gear)형기어형 펌프는 기어가 회전하면 흡입구 쪽에는 체적이 증가되어 압력이 낮아지므로 작동유가 빨려 들어오고, 반대쪽 배출구에서는 체적이 감소되므로 작동유가 밀려나가게 된다.2)제로터(Gerotor)형제로터형 펌프는 2개의 기어가 회전하면 왼쪽에서는 기어의 사이가 넓어지므로 작동유를 흡입하게 되고, 오른쪽에서는 기어의 이 사이가 좁아지므로 작동유가 압축되어 배출된다.3)베인(Vane)형베인형 펌프는 로터의 회전에 의한 원심 작용으로 베인은 케이싱의 안쪽 벽과 밀착된 상태가 되므로 기밀이 유지된다. 반지름 방향의 홈이 있는 로터가 캠 링 내에서 회전하게 되면 홈 내의 베인이 캠 링에 접촉하여 회전하게 된다. 처음 반회전하는 동안에는 로터와 캠 링 사이의 체적이 증가하므로 압력이 낮아져서 작동유가 흡입되고, 나머지 반회전하는 동안은 캠 링의 표면이 베인 슬롯 안으로 들어가게 하여 체적이 감소되므로 작동유가 밀려 나가게 된다.4)피스톤(Piston)형 피스톤형 펌프는 실린더 내에서 왕복 운동을 하여 펌프 작용을 하며 고속, 고압의 유압 장치에 적합하다. 그러나 다른 펌프에 비하여 복잡하고 값이 비싸다. 피스톤 펌프는 고정 체적형과 가변 체적형이 있고, 축 방향 비스톤 펌프와 반지름 방향 피스톤 펌프가 있다.-축압기(Accumulator)축압기는 가압된 작동유를 저장하는 저장 통으로서, 여러 개의 유압 기기가 동시에 사용될 때 동력 펌프를 돕고, 동력 펌프가 고장 났을 때에는 저장되었던 작동유를 유압기기에 공급한다. 또, 유압 계통의 서지(Surge)현상을 방지하고, 유압 계통의 충격적인 압력을 흡수하면 압력 조정기의 개폐 빈도를 줄여 펌프나 압력 조정기의 마멸을 적게 한다. 축압기 한쪽에는 압축성인 공기가 작용하고, 다른 한쪽에는 비압축성인 작동유가 작용한다.축압기의 종류에는 구조에 따라 다이어프램형, 블래더형, 피스톤형 등이 있다.1)다이어프램형오목한 금속 반구를 합성 고무로 된 다이어프램 사이에 넣고 조립하여 작동유 실과 공기실을 형성한다.2)블래더형다이어프램형 축압기와 원리는 같으나 그림과 같이 1개의 금속제 둥근 통과 합성 고무제의 블래더로 구성되어 있다.3)피스톤형실린더 안에 피스톤이 있어 공기실과 작동유 실을 서로분리하고 누설을 방지하여 공기압력과 유압이 균형을 이루는 위치에서 피스톤은 평형이 된다

공학/기술| 2015.11.09| 3페이지| 1,000원| 조회(381)

항공기 유압장치 계통의 각 부품 명칭, 레저버(Reservoir), 유압펌프..

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항공기 기술기준 Part 1 총칙 1.3 정의에 관하여 서술하시오

항공기(Aircraft)라 함은 지표면의 공기반력이 아닌 공기력에 의해 대기 중에 떠오르는 모든 장치를 말한다.비행기(Aeroplane)라 함은 엔진으로 구동되는 공기보다 무거운 고정익 항공기로써 날개에 대한 공기의 반작용에 의하여 비행 중 양력을 얻는다.회전익항공기(Rotorcraft)라 함은 하나 이상의 로터가 발생하는 양력에 주로 의지하여 비행하는 공기보다 무거운 항공기를 의미한다.헬리콥터(Helicopter)라 함은 수평수직 운동에 있어서 주로 엔진으로 구동하는 로터에 의지하는 회전익항공기를 말한다.자이로다인(Gyrodyne)이라 함은 수직축으로 회전하는 1개 이상의 엔진으로 구동하는 회전익에서 양력을 얻고, 추진력은 프로펠러에서 얻는 공기보다 무거운 항공기를 말한다.자이로플레인(Gyroplane)이라 함은 시동 시는 엔진 구동으로, 비행 시에는 공기력의 작용으로 회전하는 1개 이상의 회전익에서 양력을 얻고, 추진력은 프로펠러에서 얻는 회전익항공기를 말한다.활공기(Glider)라 함은 주로 엔진을 사용하지 않고 자유 비행을 하며 날개에 작용하는 공기력의 동적 반작용을 이용하여 비행이 유지되는 공기보다 무거운 항공기를 의미한다.비행선(Airship)이라 함은 엔진으로 구동하며 공기보다 가벼운 항공기로서 방향 조종이 가능한 것을 말한다.엔진(Engine)이란 항공기의 추진에 사용하거나 사용하고자 하는 장치를 말한다. 여기에는 엔진의 작동과 제어에 필요한 구성품(Component) 및 장비(Equipment)를 포함하지만, 프로펠러 및 로터는 제외한다.동력장치(Powerplant)란 엔진, 구동계통 구성품, 프로펠러, 보기장치(Accessory), 보조부품(Ancillary Part), 그리고 항공기에 장착된 연료계통 및 오일계통 등으로 구성되는 하나의 시스템을 말한다. 다만, 헬리콥터의 로터는 포함하지 않는다.자동회전(Autorotation)이란 회전익항공기가 비행 중에 양력을 발생하는 로터가 엔진의 동력을 받지 않고 전적으로 공기의 작용에 의하여 구동되는 회전익항공기의 작동상태를 의미한다.형상(Configuration)라 함은 항공기의 공기역학적 특성에 영향을 미치는 플랩, 스포일러, 착륙장치 기타 움직이는 부분 위치의 각종 조합을 말한다.하버링(Hovering)이라 함은 회전익항공기가 대기속도 영의 제자리 비행 상태를 말한다.압력 고도(Pressure altitude)라 함은 어떤 대기압을 표준 대기압에 상응하는 고도로 표현한 값을 말한다.이륙 표면(Takeoff surface)이라 함은 특정 방향으로 이륙하는 항공기의 정상적인 지상 활주 또는 수상 활주가 가능한 것으로 지정된 비행장의 표면 부분을 말한다.무연료중량(Zero fuel weight)이라 함은 연료 및 윤활유를 전혀 적재하지 않은 항공기의 설계최대중량을 말한다.지시대기속도(Indicated airspeed)라 함은 해면 고도에서 표준 대기 단열 압축류를 보정하고 대기속도 계통의 오차는 보정하지 않은 피토 정압식 대기속도계가 지시하는 항공기의 속도를 말한다.교정대기속도(Calibrated airspeed)라 함은 항공기의 지시대기속도를 위치오차 및 계기오차로서 보정한 속도를 말한다. 수정대기속도는 해면고도에서 표준 대기 상태의 진대기속도와 동일하다.등가대기속도(Equivalent airspeed)라 함은 항공기의 교정대기속도를 특정 고도에서의 단열 압축류에 대하여 보정한 속도를 말한다. 등가대기속도는 해면 고도에서 표준 대기상태의 교정대기속도와 동일하다.진대기속도(True airspeed)라 함은 잔잔한 공기에 상대적인 항공기의 대기속도를 말한다. 진대기속도는 등가대기속도에 (ρ0/ρ) 1/2를 곱한 것과 같다.V1이라 함은 이륙결정속도를 말한다.V2라 함은 안전이륙속도를 말한다.M이라 함은 마하수(진대기속도의 음속에 대한 비)를 말한다.제한하중배수라 함은 제한중량에 대응하는 하중배수를 말한다.극한하중배수라 함은 극한하중에 대응하는 하중배수를 말한다.제한하중(Limited loads)이라 함은 예상되는 운용조건에서 일어날 수 있는 최대의 하중을 말한다.극한하중(Ultimate load)이라 함은 적절한 안전계수를 곱한 한계 하중을 말한다.안전계수(Factor of safety)라 함은 상용 운용상태에서 예상되는 하중보다 큰 하중이 발생할 가능성과 재료 및 설계상의 불확실성을 고려하여 사용하는 설계계수를 말한다.하중배수(Load factor)라 함은 공기역학적 힘, 관성력, 또는 지상 반발력과 관련한 표현으로 항공기의 어떤 특정한 하중과 항공기 중량과의 비를 말한다.결합부품이라 함은 하나의 구조부재를 다른 부재에 결합하는 끝부분에 쓰이는 부품을 말한다.축출력이라 함은 엔진의 프로펠러축에 공급하는 출력을 말한다.프로펠러(Propeller)라 함은 항공기에 장착된 엔진의 구동축에 장착되어 회전 시 회전면에 수직인 방향으로 공기의 반작용으로 추진력을 발생시키는 장치를 의미한다. 이것은 일반적으로 제작사가 제공한 조종 부품은 포함하나, 주로터 및 보조로터, 또는 엔진의 회전하는 에어포일(rotating airfoils of engines)은 포함하지 않는다.기체(airframe)라 함은 동체, 붐, 나셀, 카울링, 페어링, 에어포일 면(로터를 포함하며 프로펠러와 엔진의 회전하는 에어포일은 제외함) 및 항공기의 착륙장치와 그 보기류 및 조종 장치를 의미한다.공항(airport)이라 함은 항공기의 이착륙에 사용되거나 사용코자하는, 해당되는 경우 건물과 시설등을 포함하는 육지 또는 수면 영역을 의미한다.고도 엔진(altitude engine)은 해면고도에서부터 지정된 고고도까지 일정한 정격이륙출력을 발생하는 항공기용 왕복엔진을 말한다.기구(balloon)란 엔진에 의해 구동되지 않고 가스의 부양력 또는 탑재된 가열기의 사용을 통하여 비행을 유지하는 공기보다 가벼운 항공기를 의미한다.민간용 항공기(Civil aircraft)란 군·경찰·세관용 항공기를 제외한 항공기를 의미한다.

공학/기술| 2015.11.09| 4페이지| 1,000원| 조회(194)

항공기(Aircraft), 항공기 기술기준 Part 1 총칙 1, 비행선(A..

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열역학 제1법칙과 제2법칙에 대하여 설명하시오 평가A+최고예요

열역학 제 1법칙 : 에너지 총량은 보존된다.열역학 제 1법칙은 에너지 보존 법칙이다. 에너지는 형태가 변할 수 있을 뿐 새로 만들어지거나 없어질 수 없다. 우주의 에너지 총량은 시간이 시작된 때로부터 종말에 이르기까지 일정하게 고정되어 있다. 예컨대 일정량의 열을 일로 바꾸었을 때 그 열은 소멸된 것이 아니라 다른 장소로 이동하였거나 다른 형태의 에너지로 바뀌었을 뿐이다. 에너지는 새로 창조되거나 소멸될 수 없고 단지 한 형태로부터 다른 형태로 변환될 뿐이다.열역학 제1법칙을 간단히 수식으로 써보면 다음과 같다.E = Q - WE는 내부 에너지, Q는 계에 흡수되는 열, W는 계가 한 일이다.계가 열 Q를 흡수하면 내부에너지는 증가하고 방출하면 내부에너지는 감소한다. 그리고 계가 일을 하면 내부에너지는 감소하고, 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 증가한다.열역학 제1법칙의 특수한 경우4가지 단열 (팽창/압축) 과정, 자유 팽창 과정, 등적 과정, 등온 과정)가 있다.단열 (팽창/압축) 과정 [斷熱過程, adiabatic process]단열 팽창 또는 단열 압축 과정이다. 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 Q = 0인 경우이다. 즉 외부로부터 열의 출입이 없는 경우이다. 그러면 E = -W가된다. 이는 외부와 열에너지 전달이 일어나지 않는 과정이다. 계(System)가 일을 하면 내부에너지는 그만큼 감소하고, 반대로 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 그만큼 증가한다.단열 상태에서 기체를 압축하면 기체 분자가 외벽에 충돌할 때 운동 에너지를 얻어 평균 속력이 커진다. 따라서 기체 분자의 운동이 빨라져 내부 에너지가 증가한다. 반대로 기체를 팽창시키면 내부 에너지는 줄어든다. 주사기의 끝을 막고 갑자기 피스톤을 잡아당기면 그 속의 공기가 팽창하여 내부 에너지가 감소한다. 이때 온도가 내려가 주사기 속에 수증기가 생기는 것도 단열 과정의 한 예이다자유팽창과정 [自由膨脹過程, free expansion process]자유팽창은 계와 주위 사이에 열전달이 없고, 계가 일도 하지 않는 단열 과정의 일종이다. 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 Q = W = 0인 경우이다. 그러면 E = 0이 된다.진공 중에서 기체가 분출(噴出) 팽창하는 경우와 같다. 가령 어떤 네모난 그릇을 반으로 칸막이하고, 그 한쪽에는 기체를 채우고 다른 한 쪽은 진공으로 그냥 둔다(상태 A). 그랬다가 칸막이 판자를 갑자기 잡아 빼면 기체는 그릇 전체에 퍼진다(상태 B). 이 때 기체의 부피는 2배로 되지만 외부와 일을 주고받지 않기 때문에 기체가 가진 에너지는 변하지 않으며 온도도 거의 변화가 없다. 이것을 자유팽창이라고 한다.등적과정 [等積過程, constant-volume process]열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 W = 0인 경우이다. 즉 부피가 일정하다. 계가 열을 흡수하면 계의 내부에너지는 증가하고, 반대로 열을 잃으면 내부에너지가 감소한다.예를 들어 피스톤을 일정하게 고정하고 계에 열을 공급하면 내부의 에너지는 증가한다. 이는 겨울에 방 안의 모든 문과 창문을 닫아 놓고 보일러를 작동하면 방 안의 온도가 올라가는 것과 같다. 방 안의 부피는 변하지 않는다. 내부 온도가 증가하면 계안의 공기분자(기체)는 열을 공급받기 전보다 훨씬 활발하게 움직일 것이다. 그러면 충돌도 많아져 내부에너지가 증가한다.등온과정 [等溫過程, isothermal process ]온도를 일정하게 유지하고 압력과 부피를 변화시키는 과정으로, 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 E = 0인 경우이다. 등온과정은 내부 에너지변화가 0이므로 열역학 제1법칙은 Q = W이 된다.등온 과정을 따르므로, 즉 온도 변화가 없으므로 내부 에너지가 일정하고, 외부에서 공급되는 열에너지는 모두 일로 변한다.온도가 일정하므로 계는 압력과 부피에만 영향을 받는다. 외부와 열 교환이 없는 고립계에 압력이 증가하면 계의 부피는 감소한다. 예를 들면 실린더의 피스톤을 눌러 주면 실린더 안의 부피는 감소하는 것과 같다. 반대로 고립계에 압력을 감소시키면 계의 부피는 증가한다. 실린더의 피스톤을 들어 올리면 실린더 안의 부피는 증가한다.열역학 제 2법칙 : 열은 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐른다.열역학 제 2법칙은 엔트로피 증가의 법칙이다. 1850년에 독일의 클라우지우스(Rudolf Julius Emanuel Clausius, 1822~1888)는 이 문제를 누구도 생각하지 못했던 방법으로 해결했다. 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흘러가는 것을 기존의 물리법칙으로 설명하려고 노력할 것이 아니라 이것을 새로운 법칙으로 정하자고 제안한 것이다. 그렇게 해서 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흘러가는 성질을 열역학 제2법칙이라고 부르게 되었다고립계에서 총 엔트로피(무질서도)의 변화는 항상 증가하거나 일정하며 절대로 감소하지 않는다. 에너지 전달에는 방향이 있다는 것이다. 즉 자연계에서 일어나는 모든 과정들은 가역과정이 아니라는 것이다.예를 들어 차가운 물에 뜨거운 물을 접촉시키면, 뜨거운 물에서 차가운 물로는 열이 자연적으로 이동하지만 차가운 물에서 뜨거운 물로는 절대 자발적으로 일어나지 않는다.엔트로피 (Entropy) : 무질서도일로 전환할 수 없는 무용한 에너지의 총량이라 하며독일의 물리학자 루돌프 클라지우스가 1868년 엔트로피라는 용어를 처음 사용했는데, 에너지가 변형될 때마다 유용한 에너지 가운데 일정부분을 잃게 되는 양을 측정하는 수간이라고 정의했다이를테면 두 물체를 마찰시키면 열이 발생되어 물체의 온도는 상승한다.그러나 온도가 높아진 물체의 열의 일부분은 이미 대기 중으로 전달되었을 뿐만 아니라 냉각하여 처음의 온도가 되도록 열을 제거하여도 그것만으로는 다시 마찰일 을 일으킬 수는 없다. 즉, 일에서 열로의 에너지변환은 용이하나 열에서 일로의 에너지 변환은 용이한 변환과정이 아니며 되돌릴 수 없는 과정. 즉 비가역적과정이 되며 여기에 어떤 상태량의 변화가 있음이 확실하며 이 과정에서의 변화하는 상태량을 엔트로피(Entropy)라고 한다.엔트로피(Entropy)란 말은“en"은 에너지의 접두어이며 ”tropy"는 그리스어로“변화”, “전화”라는 뜻의 합성어로서 에너지 변환 중에 “내포된 변화량”정도로 해석된다.

공학/기술| 2015.11.09| 5페이지| 1,000원| 조회(422)

열역학, 에너지 보존 법칙, 열역학 제 2법칙, 열역학 제1법칙과 제2법칙, 에..

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뉴튼법칙에 대하여 논하라 평가A+최고예요

뉴턴의 운동 제1법칙관성의 법칙제1법칙은 관성의 법칙이나 갈릴레이의 법칙으로도 불린다.물체의 질량 중심은 외부 힘이 작용하지 않는 한 일정한 속도로 움직인다.즉, 물체에 가해진 알짜힘이 0일 때(), 물체의 질량 중심의 가속도는 0이다().제1법칙은 단순히 제2법칙에서 알짜힘이 0인 경우를 설명하는 것이 아니다. 근본적으로 제2법칙과 제3법칙이 암묵적으로 가정하는 기준틀의 개념을 정의한다. 이러한 기준틀은 관성기준틀이라고 부르며, 가속도가 0인 상태로 등속 운동을 하는 관찰자의 기준틀이다. 등속 원운동은 등속력 운동이지만 속도의 방향이 바뀌므로 지구와 같은, 등속 원운동을 하는 관찰자의 기준틀은 엄밀히 말해 관성기준틀이 아니다. 그러나 지구의 운동으로 인한 오차는 (지구의 궤도 및 크기가 매우 크므로) 일반적인 실험에서는 무시할 수 있을 정도로 작다.역사적으로, 고대 그리스의 학자 아리스토텔레스는 물체는 외부 힘이 없다면 자연히 가만히 있게 된다고 주장하였다. 이는 일상생활에서 항상 마찰력이 작용하므로 움직이는 물체가 곧 멈춘다는 관찰에서 기인한 것이다. 하지만 갈릴레오 갈릴레이는 빗면을 따라 공을 굴리는 실험을 통해 만약 마찰력이 무시할 수 있을 정도로 작다면 외부 힘이 가해지지 않는 모든 물체는 일정한 속도로 움직인다는 사실을 증명하였다. 즉, 가만히 있는 물체는 (외부 힘이 가해지지 않는 이상) 계속 가만히 있고, 일정한 속도로 움직이는 물체는 계속 그 속도로 움직이게 된다. 아리스토텔레스의 이론으로부터 갈릴레이의 이론(뉴턴의 제1법칙)으로 생각이 전환된 것은 물리학의 역사에 있어서 가장 심오하고 중요한 발견이라 할 수 있다. 우리의 일상에서, 마찰력은 모든 움직이는 물체에 작용하여 물체를 느리게 하고 결국엔 정지하게 만든다. 아이작 뉴턴은 모든 물체의 운동을 이끌어내는 원인을 힘으로 보고, 이에 기반을 둔 수학적 모형을 제시하였다외부로부터 물체에 어떤 힘이 작용하지 않는 한, 그 물체가 자신의 운동 상태를 계속해서 유지하려고 하는 성질이 ‘관성’이다. 예를 들어, 정지해 있는 물체는 계속해서 정지해 있으려 하고, 운동하고 있는 물체는 계속해서 일정한 속력으로 운동하려고 한다.우리는 일상생활에서 흔히 관성의 법칙을 경험한다. 정지하고 있던 버스가 갑자기 출발하면 우리의 몸은 순간 뒤로 쏠리게 된다. 이는 정지하고 있던 우리 몸이 계속 정지해 있으려는 관성에 의해 몸은 그대로인데 차만 앞으로 가므로 순간 뒤로 넘어지는 것이다. 반대로 달리던 버스가 갑자기 정지하면 관성에 의해 몸은 계속 운동하여 앞으로 가는데 차는 멈추므로 몸만 앞으로 쏠리는 것이다.혹은 걸어가다 돌부리에 걸려 넘어지는 것 또한 관성의 예로 볼 수 있는데요. 걸어가다가 발이 돌에 걸리면 발은 정지했지만 그 순간에도 상체부분은 계속 앞으로 나아가려 하는 관성이 있기 때문에 앞으로 넘어지게 되는 것입니다.그밖에 예로는 자동차가 빠르게 달리다가 갑자기 브레이크를 밟으면 바로 멈추지 않고 자동차가 계속 나아가려는 성질을 유지하려고 미끄러지다가 멈추는 것, 망치 머리를 박을 때 망치 자루를 내리치면 망치머리는 내려가려고하고 자루는 갑자기 멈쳐서 머리가 고정되고, 컵 위에 올려진 종이에 동전을 놓고 종이를 갑자기빼면 동전은 가만히 있으려는 관성에 의해 컵 속으로 떨어진다, 금속구를 서서히 잡아당기면 위쪽 줄이 끊어지고, 갑자기 잡아당기면 아래쪽 줄이 끊어진다.뉴턴의 운동 제2법칙힘과 가속도의 법칙물체의 운동량의 시간에 따른 변화율은 그 물체에 작용하는 알짜힘과 같다.다시 말해, 물체에 더 큰 알짜힘이 가해질수록 물체의 운동량의 변화는 더 커진다. 한 물체 A가 다른 물체 B에 힘을 가하면 이에 따라 B의 운동량을 바꿀 수 있다. (제3법칙에 의하여, 이런 경우는 A의 운동량이 감소하는 만큼 B의 운동량이 증가하므로, 두 물체가 힘을 통해 운동량을 서로 교환한다고 생각할 수 있다.)제2법칙을 수식으로 쓰면 다음과 같다..만약 물체의 질량 이 변하지 않는다면 다음과 같이 쓸 수 있다.? 는 물체에 작용하는 알짜힘이고,? 은 물체의 질량이며,? 는 물체의 가속도이고,? 는 물체의 속도이며,? 은 물체의 운동량으로 정의된 물리량이다.위의 방정식에서 물체의 질량은 물체 고유의 성질이다. 일정한 질량 m을 가진 물체에 대해서만, 그 물체에 더 큰 알짜힘을 가할수록 운동량의 변화가 커진다. 그러므로 이 방정식을 통해 간접적으로 질량의 개념을 정의할 수 있다.또한 F = ma에서, a는 직접 측정이 가능하지만 F는 측정할 수 있는 물리량이 아니다. 제2법칙은 단지 우리가 F의 값을 계산할 수 있다는 것만을 의미할 뿐이다. 이러한 힘의 계산법은 뉴턴의 만유인력의 법칙또한 포함하고 있다.하지만 물체의 질량이 변할 수 있다면 을 적용할 수 없고, 좀 더 일반적인 다음과 같은 식을 쓴다.운동량을 와 같이 표현하는 경우 (는 로런츠 인자), 이 방정식은 특수 상대성 이론에서도 유효하다.쉽게 말해서 물체의 운동 상태는 물체에 작용하는 힘의 크기와 방향에 따라 변한다. 이와 같은 운동 상태의 변화(속도의 변화)를 가속도라고 한다. 즉, 물체에 힘이 작용하면 물체는 그 힘에 비례해서 가속도를 갖게 되어서 축구공을 세게 차면 빠른 속도로 날아가고, 약하게 차면 천천히 날아가는 것이 그 예이다.힘과 가속도와 질량과의 관계를 나타내는 법칙으로, 자세한 내용은 다음과 같다.뉴턴의 운동 제3법칙

공학/기술| 2015.11.09| 5페이지| 1,000원| 조회(287)

관성의 법칙, 힘과 가속도의 법칙, 작용과 반작용의 법칙, 뉴튼법칙에 대하여 ..

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