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기체의 상태 변경

Thermodynamics Basic Theory Compressed Air Wiki Physics of Air Compressors

열역학은 물리학의 매우 흥미로운 부문 중 하나로서, 공기압축기를 이해하는 데 특히 유용합니다. 이 문서에서는 기체의 상태 변경에 대해 알아본 다음 열역학 소개를 살펴봅니다.

5가지 상태 변경

기체의 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.

  1. 등적 과정(일정한 부피)
  2. 등압 과정(일정한 압력)
  3. 등온 과정(일정한 온도)
  4. 등엔트로피 과정(주위 환경과 열 교환 없음)
  5. 폴리트로픽 과정(주위 환경과 완전히 열 교환)

등적 과정이란?

등적 과정 공식, 일정한 부피

일정 부피 등적 과정의 예로 밀폐된 컨테이너에서 기체를 가열할 수 있습니다.

등압 과정이란?

등압 과정 공식, 일정한 압력

일정 압력 등압 과정의 예로 일정한 피스톤 부하로 실린더에서 기체를 가열할 수 있습니다.

등온 과정이란?

등온 과정 공식, 점차적으로 제거되는 열 및 적용되는 일의 양, 일정한 온도

실린더 내의 기체를 등온선상으로 압축하면 적용되는 일과 동일한 열량이 점차적으로 제거되어야 합니다. 그런 과정은 일어날 수 없으므로 이는 비실용적입니다.

등엔트로피 과정이란?

등엔트로피 과정 공식, 열 교환 없음, 기체 압축 또는 팽창

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?

폴리트로픽 과정 공식

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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