본문 바로가기

전체 글57

6. 과열증기표/압축액표 읽는 법 안녕하세요. 또 일주일만이네요. 다음 주에도 서류 마감이 있어서 7번 포스팅도 일주일정도 걸리지 않을까 싶네요. 이제 본론으로 들어가 볼게요. 6.1. 과열증기표 보는 법 과열증기표랑 압축액표 보는 법은 이전 포스팅의 포화증기표와 원리는 크게 다르지 않습니다. 주의할 점 몇 가지 추가되는 정도입니다. 액체인 순물질에 열을 가하면 포화상태가 되었다가 상변화를 마치게 된다면 기체 상태가 됩니다. 이 기체 상태의 물질의 강성적 성질을 알기 위해서 참고하는 표가 과열증기표입니다. 포화증기표를 참고할 때와 달라지는 점은 온도와 압력이 종속적인 관계에서 독립적인 관계로 바뀐다는 점입니다. 예를 들어볼게요. 만일 포화상태의 물이 대기압($101.3\; \mathrm{kPa}$) 환경에 있다면 온도는 $100^{\ci.. 2023. 3. 23.
5. 포화증기표 읽는 법 안녕하세요. 일주일 만에 글을 쓰게 되네요. 상반기 서류 지원하느라 늦었습니다 ㅎㅎ; 다음주나 다다음주에도 같은 이유로 며칠 쉴 수도 있을 것 같네요. 그렇게 되면 다시 공지에 남기겠습니다. 마침 증기표도 찾아서 글을 쓸 수 있게 되었네요. 그럼 이제 본론으로 들어가 봅시다. 5.1. 포화상태의 성질 포화증기표를 참고하는 목적은 포화상태에서 물성치값을 알기 위해서입니다. 문제에서 주로 다루는 포화 상태는 물질이 액체 상태에서 기체 상태를 변화할 때입니다. 따라서 포화상태일 땐, 물질의 액체와 기체 상태가 공존하게 됩니다. 물질이 어느 정도 기화가 되었는지에 따라 비체적, 엔탈피, 엔트로피, 내부에너지 값이 달라지게 됩니다. 그렇다면 바로 이 "어느 정도 기화가 되었는지"에 해당하는 것이 건도입니다. 건도.. 2023. 3. 17.
공지(2023.03.21) 안녕하세요. 지금 상반기 서류 쓰는 중이라 열역학 포스팅은 3월 16일(목요일)부터 시작할 거 같네요. 포화증기표 자료도 잃어버려서... 16일까지 꼭 게시글 마저 올리도록 할게요. 감사합니다. (23.03.21 추가) 다시 서류를 쓰고있네요.. 3월 31일까지 계속 써야 하는지라 다소 업로드가 늦어질 수 있습니다. 그래도 짬이 날 때 포스팅 몇 개정도는 쓸 수 있을 것 같아요. 이번 주는 22일(수)이나 23일(목)에 최대한 작성해보겠습니다. 2023. 3. 13.
4. 순물질의 상변화 4.1. 순물질과 혼합물 순물질이란 한 가지 분자로만 구성된 물질을 말합니다. 반면에 혼합물은 두 가지 이상의 순물질이 본래의 성질을 잃지 않고 섞여 있는 물질입니다. 순물질의 예시로 소금, 설탕, 나프탈렌, 산소 등이 있고, 혼합물의 예시로 소금물, 우유, 콘크리트, 합금 등이 있습니다. 순물질과 혼합물은 상변화(phase change)에서 서로 다른 특징을 보입니다. 4.2. 순물질의 상변화 순물질의 상변화는 온도가 일정한 상태에서 발생합니다. 우리는 상식적으로 대기압에서 물은 $0\ ^{\circ}\mathrm{C}$에서 얼기 시작하고 $100\ ^{\circ}\mathrm{C}$에서 끓기 시작하는 것을 알고 있습니다. 물은 순물질이기 때문에 얼거나 끓는 동안 (=상변화 하는 동안) 온도 변화가 일.. 2023. 3. 9.
3. 열역학의 기본 개념 下 3.1. 압력 압력은 단위 면적당 받는 힘의 크기를 말합니다. 수식으로 나타내면 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. $$P = \frac{F}{A}$$ 단위는 그대로 $N/m^3$이라 쓸 수도 있고, 이 단위를 간단하게 $\mathrm{Pa}$로 쓰기도 합니다. 열역학에서 압력은 크게 절대 압력과 계기 압력 두 가지로 나눌 수 있습니다. 계기 압력은 압력계를 통해 측정한 압력의 값이고, 절대 압력은 계기 압력에 대기압을 더한 값입니다. 식으로 쓰면 (\ref{1})과 같이 나타낼 수 있겠죠. $$ P_{abs} = P_{gauge} + P_{atm} \quad [\mathrm{kPa}] \label{1}\tag{1}$$ 대기압보다 낮은 압력을 진공이라고 합니다. 대기압을 계기 압력으로 나타내면 $0\;(\.. 2023. 3. 9.
2. 열역학의 기본 개념 中 2.1. 열역학적 평형 다음 세 가지 평형을 이루면 열역학적 평형 상태라고 합니다. 1. 열의 교환이 이루어져 온도가 같은 열적 평형 2. 일의 교환이 이루어져 압력이 같은 기계적 평형 3. 물질 교환이 이루어져 농도가 같은 화학적 평형 계와 주위가 서로 상호작용을 하지 않고 시간 경과에 따라 계의 어떤 성질이 변하지 않을 때, 이 계는 열역학적 평형 상태에 있다고 합니다. 그렇다면 비평형상태는 이러한 열역학적 평형이 깨진 상태를 의미하겠죠. 따라서 비평형상태에서는 이러한 평형이 깨지는 요동이 존재하게 됩니다. 2.2. 과정과 사이클 계의 상태가 변화할 때, 상태가 변화하는 중간 경로를 과정이라고 합니다. 이러한 과정을 여러 번 거친 후 최초의 상태로 돌아오는 일련의 과정이 있다면, 이 과정을 사이클이라.. 2023. 3. 8.
1. 열역학의 기본 개념 上 1.1. 열역학이란? 1. 열과 일에 관련된 현상의 상호 관계를 알아내는 학문 2. 에너지에 관련한 물질의 특성과 상관 관계를 알아내는 학문 예를 들면 주사기 끝을 막고 피스톤을 눌러 압축하면 주사기 내부는 열이 발생하고, 풍선을 따뜻한 물에 담그면 부피가 팽창할 것입니다. 이러한 현상의 상호 관계를 파악하는 분야가 열역학입니다. 사견) 저는 열역학을 "일과 열의 출입으로인해 생기는 물리량 변화를 계산하는 과목"정도로 생각하며 공부했습니다. 1.2. 기본 용어 정리 1.2.1. 계, 주위, 경계 1. 계 (System) 열역학적 문제의 대상이 되는 가상의 물질 집합을 의미합니다. 본문 1.1.의 예시에서 주사기 내부와 풍선 내부를 "계"로 설정할 수 있습니다. 2. 주위 (Surrounding) 계를 포.. 2023. 3. 7.
열역학 개요 4대 역학 중 첫 번째로 포스팅하는 열역학입니다. 4대 역학 중 제일 쉽다고도 생각하면서 관련 전공 선택을 많이 들은지라 먼저 정리하고자 결정하였습니다. 공업 수학을 2020년에 푸리에 변환까지 썼는데요... 문체가 딱딱하기도 해서 다소 편한 방식으로 서술하려고 합니다. 2018년에 열역학 강의를 들었으니 5년 만에 정리하게 되네요. 그래도 전공 서적과 필기 노트를 찾아서 다행입니다. 기본 개념 - 순물질과 혼합물 성질 - 열역학 제 1법칙과 2법칙 - 엔트로피 - 각종 사이클 순으로 포스팅할 계획입니다. 기사 시험 등에 자주 나오는 개념이나 공식은 따로 언급이나 강조해 드리겠습니다. 교재는 ", 원성필 저, 보성각 출판, 2018"을 참고하였습니다. 23.03.07 추가) 각 본문에 사견으로 덧붙여서 .. 2023. 1. 26.
48. 푸리에 변환 48.1. Complex Form of the Fourier Integral. 이전 포스팅에서 푸리에 적분을 다음과 같이 구했습니다. $f(x) = \int_{0}^{\infty} [A(w)\cos (wx) + B(w)\sin (wx)]dw \cdots (1)$ $A(w) = \frac {1}{\pi}\int_{-\infty}^{\infty} f(v)\cos (wv)dv \cdots (2)$ $B(w) = \frac {1}{\pi}\int_{-\infty}^{\infty} f(v)\sin (wv)dv \cdots (3)$ (2)와 (3)을 (1)에 대입하여 하나의 식으로 써봅시다. $f(x) = \frac {1}{\pi}\int_{0}^{\infty} \int_{-\infty}^{\infty}f(v)[\.. 2020. 7. 14.