안녕하세요. 처음에 열역학을 접하면서 가장 헷갈릴 수 있는 부분에 대한 질문을 해주셨습니다. 일단 기본적으로 적분하는 방향은 항상 “final-initial” 입니다. 부피가 감소했든 증가했든 상관없이 적분을 “initial부터 final까지” (즉 final 값 – initial 값) 으로 해줘야 한다는 겁니다. 그래야 이 과정에서 일의 값이 음수인지 양수인지 알 수가 있죠.

 

문제에서는 일이 -15kJ라고 했습니다. 즉 피스톤에 일을 15kJ줌으로써 압축을 시켰거나, 혹은 피스톤에서 열이 15kJ이 발산하여 열전달이 일어났거나 하는 경우입니다. 어떤 경우인지는 확실하지 않으나 아마 일을 -15kJ라고 한 것으로 보아 외부에서 일을 시스템에 하여 압축을 시킨 것으로 보입니다. (때문에 문제를 풀지 않아도 V2의 값이 V1보다는 작겠다는 것을 짐작할 수 있습니다.)

 

어쨌든 1번 과정에서 2번 과정에서의 일이 -15kJ이기 때문에 당연히 적분방향은 “1번에서 2번” 즉 “initial에서 final”로 해줘야 맞겠습니다. 그렇게 적분한 결과 우리가 짐작한 대로 x의 값이 0.08으로 나옴으로써 0.2 m3/kg보다 작은 값이 나왔네요.

 

열역학뿐 아니라 역학 대부분에서 어떤 과정을 통한 결과값을 계산하는 것이라면 대부분 initial에서 final을 기본 방향 설정으로 합니다. 헷갈리시겠지만 좀더 공부하시다보면 금방 적응돼고 이해하실 거라고 생각합니다. 감사합니다.

• 2020-02-11
• 2024-12-12 수정