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Q 공업열역학 17강 카르노 정리 중

2019-05-14 오전 12:26:00 답변수 : 1

[강좌명] 3대역학 한방에 끝내기 - 열역학

안녕하세요!!

 

항상 권준표 선생님 강의 잘 듣고 있습니다!

 

궁금거리가 하나 생겼는데요,,

 

17강 마지막부분 카르노 정리 그림 부분에서

 

복합사이클을 잡을 때, 가역과정 사이클(저열원에서 고열원으로 가는)과 비가역과정 사이클, 이 2개를 시스템 안에 넣은것 맞죠?

 

그렇다면, 고열원으로 부터 나오는 Q_H과 들어가는 Q_H는 상쇄되는건 알겠습니다. 근데 저열원으로 들어가는 Q'_c와 저열원으로부터 나오는 Q_c는 어떻게 이해하면 되나요? 복합사이클이 W_R을 받고 W_IR을 하고 있다고만 하고, Q에 대한 식은 안적어 주셔서요! 그냥 단순히 '상호작용하는 열원이 저열원 하나밖에없으니까 켈빈-플랑크 서술에 위배된다' 라고 하면 되는건가요? 

 

답변 미리 감사합니다.

김**님 (juko******)

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A 답변드립니다.

2019-05-14 오전 8:46:00

저열원과 관련한 열(Q_c 및 Q_c^')을 Q_H와 W_I, W_IR로 정의한 이상 

크게 신경쓰지 않으셔도 될 것 같습니다. 

 

말씀하신 것처럼 캘빈-플랑크 서술과 연결하여 

비가역일과 가역일을 비교하시면 됩니다. 

 

혹여나 내용이해가 잘 이해가 안되셨을까봐 아래와 같이 강의내용을 다시 설명해드립니다.

 

냉동사이클처럼 작동하는 가역동력사이클 (R)의 경우, 

W_R을 받으면서

저열원으로부터 Q_c (=Q_H-W_R)을 뽑아서

고열원으로 Q_H를 방출합니다.

 

비가역사이클 (IR)의 경우,

고열원으로부터 Q_H를 받아

외부에 W_IR에 일을 하고

저열원으로 Q_c'(=Q_H-W_IR)을 방출합니다.

 

이 모든 과정이 하나의 사이클에서 일어나고 있다고 생각한다면,

말씀하신 것처럼 Q_H는 상쇄되기에 고열원은 없다고 볼 수 있는 상태에서

저열원으로부터는 Q_c-Q_c^'=(Q_H-W_R )-(Q_H-W_IR )=W_IR-W_R를 뽑아낸다고 볼 수 있습니다.

 

캘빈-플랑크 서술에 의해 하나의 열원에 의한 사이클은 절대 순일을 만들 수 없기 때문에 

W=W_IR-W_R<0

W_IR

이어야 하겠습니다.

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