| 제목 | 답변완료 [공업열역학] 6강 - 유동일 관련 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 권준표 |
| 과목 | 공업열역학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 서*선 (t*********s) | 등록일 | 2020-02-27 22:32 |
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개방계에서 검사체적에 대한 에너지 보존 강의에서
㉠ [시간 t 에서 검사체적안에 있는 에너지의 시간 변화율] = [시간 t에서 열전달에 의해 전달되어 들어가는 순에너지율] - [시간 t에서 일에 의해 전달되어 나오는 순에너지율] + [질량의 흐름에 동반되어 검사체적 안으로 들어가는 에너지 순전달율] 이라고 배웠고
㉡ 2번째 항이 [검사체적 자체에서 하는 일] + [질량이 들어오거나 나갈 때 관계가 되는 유체의 압력에 의한 일]
이라고 배웠습니다.
㉠ 의 경우에 마지막 항 질량의 흐름에 동반되는 에너지 순전달율의 경우 "들어가는" 이라는 말이 있기 때문에 당연히 in - out 이라고 생각합니다
그렇지만 ㉡의 경우에 유동일에 대해서 약간 애매한 부분이 있고 생각한게 있는데 이게 맞는지 헷갈립니다..
혹시 ㉡ 의 2번째항에서 질량이 들어오거나 나갈 때 관계되는 유체의 압력에 의한 일이 첨부 사진처럼 봐야하기 때문에 부호가 이런식으로 되는건지 궁금합니다.
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말씀해주신 내용 및 첨부해주신 식 전부 맞습니다.
아마 헷갈리시는 내용은 평형식에서 in은 +, out은 -라는 부호규약을 적용했음에도 불구하고,
음수로 들어가 있는 Work항에서는 왜 반대로 부호를 적용하는지에 대한 부분이라고 생각합니다.
아시다시피 기계 열역학에서는 시스템이 일을 하면 +, 일을 얻으면 -라는 부호규약을 기본적으로 취하고 있다는 것을 아실겁니다.
이 Control Volume의 in부분에서는 작동물질이 유입됨에 따라 물질의 유동에 의한 압력에 따른 일을 얻게 되는 것이고,
out 부분에서는 작동물질이 유출됨에 따라 물질의 유동에 의한 압력에 따른 일을 하게 되는 것이죠.
때문에 미리 정한 부호규약에 의해 in 부분은 시스템이 일을 얻으니 -, out 부분은 시스템이 일을 하니 +라는 부호를 적용하게 됩니다.
위와 같은 방식으로 열역학 1법칙에 적용했을 때,
이미 Work항에 붙은 -에 의해 in 부분은 다시 +가 되고, out 부분은 다시 -가 되어 자연스럽게 in과 out 항에 묶일 수가 있게 됩니다.
부호규약에 대한 내용만 다시 한번 정리하시면
개방계에 대한 내용을 쉽게 정리하실 수 있으실 것 같습니다.
- 2020-02-28
- 2024-12-12 수정
