본문 바로 가기

학습 Q&A

강의 내용 궁금증! 교수님이 직접 답변 드립니다.

  • 홈
  • 교수소개
  • 공학계열
  • 권준표 교수님
  • 학습 Q&A

Q&A 메뉴.png

※ 유의사항
강의에 나오지 않는 내용에 대한 풀이나 해설은 답변을 드릴 수가 없습니다.
학습과 무관한 내용 및 비방/욕설 등 게시판 성격과 무관한 내용은 사전 고지없이 삭제됩니다.
답변 완료된 게시글은 수정 및 삭제 불가합니다.

kwonjunpyo_03.png

게시판 글보기
제목 답변완료 [공업열역학] 3대역학 한방에 끝내기 14강 이상기체의 혼합 연습문제 질문
질문유형 강좌내용 교수님 권준표
과목 공업열역학 강좌명
작성자 송*훈 (k*****4) 등록일 2021-09-11 17:39
첨부파일

14강에서 풀어주신 문제가

 

1. 두 탱크가 하나의 밸브로 연결된 상태입니다. (각각의 탱크를 tank1, tank2라고 둠)

2. tank1에는 일산화탄소가 2kg, 77℃, 0.7bar 의 상태로

   tank2에는 일산화탄소가 8kg, 27 ℃, 1.2bar 의 상태로 있다고 하셨습니다.

3. 최종평형온도가 42 라고 할 때, 이상기체모델을 적용해서

 

최종평형압력(bar)을 구하는 문제였습니다.  (열전달 구하는 문제도 있었지만 제가 궁금한게 a라 생략했습니다.)

 

이때 강의에서는 이상기체방정식 PV = mRT (m은 질량)을 이용해서 풀이를 해주시다가

사진(첨부파일)과 같은 풀이를 해주셨는데

 

1) 이때 표기된 V1과 V2는 최종상태의 [tank1의 부피]와 [tank2의 부피]가 맞는지 질문드리고 싶습니다.

2) 만약 V1과 V2가 제 생각과 일치하다면 m1과 m2 역시 최종상태의 [tank1의 질량], [tank2의 질량]일 텐데, 이미 밸브를 열어서 서로 섞인 상황이라면 질량이 같지 않나요? 강의에서는 m1 = 2kg, m2 = 8kg으로 두고 문제를 풀었는데 m1=m2=5kg이 아닌가 생각했습니다.

3) 2)와 같은 맥락으로 P1과 P2, V1과 V2도 같은값이 아닌가요?

답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다.

댓글
0
송*훈

여기서 표시된 V1, V2는 Tank1, Tank2의 부피를 말합니다.

그렇기 때문에 최종 부피인 V=V1+V2가 되는 겁니다.
(관의 부피는 생략)

최종 상태의 Tank1, Tank2의 부피라고 하셨는데
이 문제에서 Tank의 부피는 과정(또는 시간)에 따라 변하지 않습니다.

나머지 질문은 위의 답변으로 해결이 되실 것 같습니다.

이 문제에서는
1) 이상기체 상태방정식
2) 최종 평형 온도
를 이용하여
각 질량과 부피를 통해 평형 상태의 압력값을 구하는 것이 핵심입니다.

최종 질량과 부피는
각각의 질량과 부피의 합과 같다는 점을 이용하시면
쉽게 해결할 수 있으실 겁니다.

열역학 뒤에 가면
좀더 어려운 유형의 문제가 있는데
일단 지금은
이상기체 상태방정식을 어떻게 적용하는지를 잘 익혀두시길 바랍니다.

감사합니다. 

  • 2021-09-16
  • 2024-12-12 수정