기계 열역학 기본 단위 정리 1

☆ 질량,길이,시간 및 힘의 단위계

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(1) 힘(F)=질량(m) ×가속도(a)=ma(또는 mg라고 많이 외웠죠~)

☞ 1dyne(다인)=1cm*1cm/s2

1N=1kg*1m/s2 (SI단위)

1kgf=1kg*9.8m/s2(공학단위)

 

(2) 일 =힘×거리(변위)

☞ 1erg(에그)=1dyne*1cm

1J=1N*1m=1N·m(SI단위)

1kgf·m=1kgf*m=9.8J(공학단위)

 

(3) 일률(공률,동력)=일/시간

☞ 1W=1J/S(SI단위)=1 N·m/S

1kW=1000W=1000J/S=1KJ/S=3600kJ/h=102kgf·m/s=6120kgf·m/min

1kW·h=3600kJ

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(4)열량

어느물질을 가열하거나 냉각할때, 출입하는 열량(q)은 그 물질의 질량 및 온도변화에 비례한다.

q=c·m·ΔT=비례정수(비열)×질량×온도변화

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(5)비열

물질1kg을 1K변화시키는데 필요한 열량[kJ]

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(SI) kJ/kg·K

(공학) kcal/kg·℃

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(6)열용량:어느물질의 온도 1K만큼 변화시키는데 필요한 열량

C=m·c=질량·비열[kJ/K]

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※기체경우※

·정압비열(CP):압력일정하게 유지하고, 가열할때의 비열(개방계)

·정적비열(Cv):체적이 일정(밀폐계적용)

☞열을 가했을 경우, 정압비열(CP≒0.24kcal)〉정적비열(Cv≒0.172kcal)

· 비열비 k = CP/Cv 〉 1

· 특정가스정수 R = CP - Cv

Cv=R/k-1 CP=kR/k-1

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(7)현열, 잠열

① 현열[Sensible heat] : 물질의 상태변화없이 온도변화에 이용되는 열량

qS = c·m·Δt[kJ]

② 잠열[Latent heat] : 물질의 온도변화없이 상태를 변화시키는데 소요된 열량

qL = m·r[kJ]

※r[잠열량] - 0℃ 얼음의 융해 잠열 : 335[kJ/kg]

- 0℃ 물의 증발 잠열 : 2501[kJ/kg]

- 100℃ 물의 증발 잠열 : 2256[kJ/kg]

③ 총열량 : 가열로부터 증발 또는 융해에 이르기까지 필요한 열량 (=전열량qT)

q=qS+qL=mcΔt+mr[kJ]

④ 전열기의 발생 가열량

전력P[kW],효율η(이타)의 전열기를 T[h] 통전하였을때, 발생하는 열량[W]

W=PTη[kWh]=3600PTη[kJ]

※단위환산

1kWh=3600kWs=3600kJ

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현열량과 잠열량 구하는 공식

현열은 온도변화에 잠열은 습도변화에 영향을 줍니다.
현열량 = 공기비중 x 공기비열 x 풍량(체적유량) x 취출온도차
잠열량 = 공기비중 x 풍량(체적유량) x 공기의 잠열량(@ 습공기 포화 온도)
전열량 = 현열량 + 잠열량

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⑤ 물질의 3태

 

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(8) 온도

절대온도T[K]=섭씨온도[℃]+273.15

 

 

크기 성질 (Extensive Property)
성질 (Property)	표기법 (Notation)	단위 (SI)
깁스 자유 에너지 Gibbs free energy	G	J
깁스 자유 엔트로피 Gibbs free entropy	Ξ	J/K
내부 에너지 Internal Energy	U	J
부피 Volume	V	m3
엔탈피 Enthalpy	H	J
엔트로피 Entropy	S	J/K
정압 열용량 Heat capacity with constant pressure	Cp​	J/K
정적 열용량 Heat capacity with constant volume	Cv​	J/K
질량 Mass	m	kg
헬름홀츠 자유 에너지 Helmholtz free energy	A,F	J
헬름홀츠 자유 엔트로피 Helmholtz free entropy	Φ	J/K
세기 성질 (Intensive Property)
성질 (Property)	표기법 (Notation)	단위 (SI)
견줌 내부 에너지 Specific internal energy	u	J/kg
밀도 Density	ρ	kg/m3
견줌 부피 Specific Volume	v	m3/kg
압력 Pressure	p	Pa
견줌 엔탈피 Specific enthalpy	h	J/kg
견줌 엔트로피 Specific entropy	s	J/(kg⋅K)
온도 Temperature	T	K
견줌 정압 비열 Specific heat capacity with constant pressure	cp​	J/(kg⋅K)
견줌 정적 비열 Specific heat capacity with constant volume	cv​	J/(kg⋅K)
건도 Vapor quality	χ	-

 

 

 

 

 

 

 

기계열역학

기본적인 공식들이 많이 나오므로 반드시 외울 것을 추천합니다.

참고

[출처] 기계열역학 공식 정리(복잡한 유도과정 없음) (기사마스터-전기기사,기능사,산업안전,소방설비,토목건축,위험물) | 작성자 LED전구