| 제목 | 답변완료 23강 랭킨사이클의 펌프일 sign convention 질문 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 권준표 |
| 과목 | 공업열역학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 윤*정 (y******0) | 등록일 | 2018-06-04 17:17 |
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23강에서 랭킨 사이클에서 펌프일(wp)을 고려해야하잖요? 그때 열효율을 계산하는데 강의 중 열효율이 (wt-wp)/q1이건데 열효율을 계산할 때 이미 방향을 고려해서 펌프일(wp)앞에 -를 붙혀 줬으니, 펌프일을 구할 때 받은 일을 고려해서 -를 앞에 붙이면 이중으로 부호를 쓰는거기 때문에 답이 이상하게 나오지 않나요?
권준표 교수님이 강조하시는 내용은 알겠는데 부호가 헷갈리게 설명하셔서 명확한 답변 부탁드립니다. 감사합니다. 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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펌프가 한 일의 경우, 계에 일을 제공한 경우이기 때문에 -부호가 붙는 것이고,
터빈이 한 일의 경우는 계가 일을 직접 한 경우이기 때문에 +부호가 붙는 것입니다.
일단, 랭킨사이클과 같은 개방계의 경우는 일의 값이 -vdP로 정의됩니다.
(혹시 이 정의에서 헷갈리신 것이 아니실까요?)
정의에 의해 열역학 1법칙을 적용하면,
del q = dh - vdP에서 del q = dh + w가 됩니다.
여기서 중요한 것은 이 w가 펌프일이냐, 터빈이 한 일이냐에 따라 부호를 다르게 붙여줘야한다는 겁니다.
[터빈이 한 일의 경우]
del q = dh + wt
[펌프가 한 일의 경우]
del q = dh – wp
가 되는 겁니다. 어차피 단열팽창 및 압축이기 때문에 del q는 둘다 0가 되고, 일의 양을 엔탈피의 상태값과 연결시켜 계산하면 아래와 같게 됩니다.
[터빈이 한 일의 경우]
0 = dh + wt
0 = h3-h2 + wt
wt = h2-h3
[펌프가 한 일의 경우]
del q = dh – wp
0 = h1-h4 – wp
wp = h1-h4
그리고 열효율을 계산할 때는 방향을 신경쓰지 않고 순수한 일의 양으로 접근하시면 더 편하실 것 같습니다.
말씀하신 것처럼 열효율은 (wt-wp)/q1이기 때문에 {(h2-h3)-(h1-h4)}/q1로 유도될 수 있겠습니다.
개방계에서의 일의 정의가 제대로 되었는지 다시 한번 확인해보시고,
dh의 경우 항상 out-in이라는 개념을 제대로 따랐는지 확인해보세요.
이해가 되셨기를 바랍니다.
- 2018-06-05
- 2024-12-12 수정
