공기 컴프레셔 열역학 기본 개요
21 4월, 2022
공기 컴프레셔 열역학 및 열생성의 물리학을 더 잘 이해할 수 있도록 이 문서에서는 주요 원리와 두 가지 기체 법칙에 대해 설명합니다.
기체의 상태 변경
열역학은 물리학의 매우 흥미로운 부문 중 하나로서, 컴프레서를 이해하는 데 특히 유용합니다. 이 문서에서는 기체의 상태 변경에 대해 알아본 다음 열역학 소개를 살펴봅니다.
5가지 상태 변경
p/V 다이어그램에서 한 지점에서 다른 지점까지 기체의 상태 변경을 추적할 수 있습니다. 실제 사례에서는 p, V 및 T 변수에 대한 세 개의 축이 필요합니다. 상태 변경에서는 p, V 및 T 공간 내 표면에 대한 3D 곡선을 따라 이동하지만, 일반적으로 간소화를 위해 세 평면 중 하나(일반적으로 p/V 평면)에서 곡선을 투영합니다. 다음과 같은 5가지 상태 변경을 고려할 수 있습니다.
- 등적 과정(일정한 부피)
- 등압 과정(일정한 압력)
- 등온 과정(일정한 온도)
- 등엔트로피 과정(주위 환경과 열 교환 없음)
- 폴리트로픽 과정(주위 환경과 완전히 열 교환)
등적 과정이란?
일정 부피 등적 과정의 예로 밀폐된 컨테이너에서 기체를 가열할 수 있습니다.
등압 과정이란?
일정 압력 등압 과정의 예로 일정한 피스톤 부하로 실린더에서 기체를 가열할 수 있습니다.
등온 과정이란?
실린더 내의 기체를 등온선상으로 압축하면 적용되는 일과 동일한 열량이 점차적으로 제거되어야 합니다. 그런 과정은 일어날 수 없으므로 이는 비실용적입니다.
등엔트로피 과정이란?
등엔트포리 과정은 주위 환경과의 열 교환이 없는 완전 절연 실린더에서 기체가 압축되는 경우에 존재하며, 주위 환경과 열 교환이 발생하지 않을 정도로 빠르게 노즐을 통해 기체가 팽창하는 경우에도 존재합니다.
폴리트로픽 과정이란?
등온 과정은 주위 환경과의 완전한 열 교환을 포함하고 등방성 과정은 열 교환을 전혀 포함하지 않습니다. 실제로 모든 과정은 극단적인 이 폴리트로픽 과정 사이에서 발생합니다.
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