| 제목 | 답변완료 열역학 제대로 끝내기 [8강] 물의 상변화 문제풀이 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 권준표 |
| 과목 | 공업열역학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 정*상 (f*****4) | 등록일 | 2022-05-29 20:10 |
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안녕하십니까 교수님! 지난번 "열역학 제대로 끝내기 8강 물의 상변화 문제풀이" 질문에 대한 답변을 보고 몇가지 질문이 생겨서 이렇게 질문 올립니다!
1. 교수님께서 Q = delta U + Wb - Win에서 delta U + Wb = delta H임을 이용해서 Q = delta H - Win이라고 하셨습니다! 그런데, 답변에서는 Q = (dH)air + (dH)wv + (dH)wl + Wb - Win이라고 해주셨는데, 어떻게 해서 Wb가 아직도 살아있는지 궁금합니다!
2. 교수님께서 delta H = delta U + Wb를 유도하실때, H = U+PV -> delta H = delta U + delta (PV) -> dH = dU + V*dP + P*dV 라고 하셨습니다! 그런데 여기에서 정압과정이기 때문에 V*dP = 0이라고 하셨는데, 강의를 반복해서 봐도 무엇때문에 정압과정인지 이해가 가지 않습니다!
바쁘신 와중에도 친절하고 꼼꼼하게 답변해주셔서 매번 감사합니다!!
답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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제가 처음 답변을 잘못한 것 같습니다.
기록을 위해 답변은 지우지 않겠습니다.
풀이에는 문제가 없지만,
워낙 시스템이 복잡해서 헷갈릴 수 있을 것 같습니다.
Wb는 여기서 상변화할 때에
수증기가 외부로 하는 boundary work를 의미합니다.
시스템 전체가 control volume에서 하는 일 또한
경계일이기에 Wb이지만
위의 Wb와 구분짓기 위해서
부호만 고쳐서 Win
즉, 외부에서 시스템에 행해진 일로 표현했습니다.
간단히 말해서
(c)의 경우 Energy Balance Equation을 통해
1에서 2로 넘어가는 과정에서의
Transferred Heat을 구하는 것인데,
여기 에너지 방정식은
Q-W=del(U)
Q=del(U)+W 로 표현 되고,
W의 종류가 총 2개가 되는 것이죠.
- 외부에서 시스템에 행해진 (Win이라고 정의한) 일량
- 수증기가 상변화하는 중에 외부에 하는 일량
`상변화`할 때는 압력이 일정하기 때문에
(비록 외부에서 압력이 가해지고 있는 상황이지만)
H=U+PV에서
dH=dU+dP*V+P*dV
dH=dU+P*dV가 되어
최종 에너지평형 방정식이
Q=del(H)-Win이 됩니다.
Win이 절대값으로 374.53kJ.
(b)에서는 total amount of work를 구하라고 했기 때문에
del(W)=Wb-Win으로 하여 음수가 나온 것입니다.
결국
Q = del(H)air + del(H)wv + del(H)wl - Win
Q = 177.78 + 929.73 + 264.48 - 374.53 = 997.46 kJ
으로 계산된 것입니다.
제가 처음에 답변할 때
boundary work를 살짝 잘못 이해하여
답변이 정확하지 않았던 것 같은데
많은 양해 부탁드립니다.
아울러 열역학 제대로 끝내기의 문제는
매우 어려우니
개념을 적용하는 방법 위주로
많이 연습해보시길 바랍니다.
아래에 간단한 설명 첨부했으니 참고해주세요.
감사합니다.
모든 질의응답 기록은 아래의 링크에 정리되어 있습니다.
https://godjunpyo.com/열역학/?uid=1575&mod=document&pageid=1#kboard-comments-1575
- 2022-06-11
- 2024-12-12 수정
