열역학 usuf실험보고서

소개글

열역학 usuf실험보고서

목차

Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Theoretical Background
Ⅲ. Set up & Process
Ⅳ. Results

본문내용

Ⅰ. Introduction

이번 실험은 단열 되어 있는 Chamber 내부의 압력계와 온도계를 설치하고 외부에서 일정한 압력의 공기와 질소를 공급하여, 여러 압력에 대한 Filling 및 Exhaust 과정에서의 변화하는 온도의 특성을 실험적으로 구하고, 기체상태의 변화를 살피는데 그 목적이 있다.
또한, 실험 결과를 간단한 이론식과 비교하여보고 차이점을 분석해본다.


Ⅱ. Theoretical Background

1) First-Law Analysis for a Control Volume

① The Steady-State Process
균일한 Flow의 경우 질량보존과 에너지 보존법칙이 성립하며 아래와 같이 표현된다.
mi = me
dEC.V./dt = 0

② The Transient Process
Transient Process의 경우는 control volume안의 mass는 시간에 따라 변하며, Control volume에 들어온 양과 나가는 양의 합으로 설명할 수 있다. 에너지 변화 역시, 나가는 양과 들어오는 양으로 설명되며, 에너지와 질량은 보존된다.

2) Filling 과정

Filling과정은 transient process의 일부로서 다음과 같은 식을 만족한다.



여기서 열 출입과 일 출입은 무시할 수 있으므로
즉 이므로 아래의 식을 만족한다.



여기서 단열된 rigid chamber (volume V) 내에 (T1, P1)의 이상기체가 질량 m1 만큼 차있고, 여기에 외부에서 (T0, P0)의 같은 기체를 mi 만큼 집어넣는 경우, 최종적인 평형상태 2에서의 chamber 내부 기체의 상태는 아래의 식으로 구할 수 있으며, 공급되는 기체의 상태가 일정하게 유지되어야 하며, 이 과정 동안의 모든 energy transfer는 기체에서만 일어나야한다는 가정이 필요하다. 뿐만이니라 최종상태는 평형에 도달해야만 한다.

참고 자료

없음