[에너지관리기능장 필기 요점정리] (6장)검사체적에대한제1법칙해석

Chapter 6. 검사체적에 대한 제1법칙 해석
열역학 제1법칙 해석을 검사질량에서 다루었지만, 6장에서는 검사체적에서 해석하고자 한다.

6.1 질량보존과 검사체적

1. 2장에서 언급하였듯이 검사체적은 일과 열에너지를 포함 하여 어떤 장치 내로 또는 바깥으로 나가는 질량유동을 포함하는 장치로 구성되게 된다.

2. 그림 6.2처럼 탱크, 실린더, 피스톤, 그리고 두 개의 배관 이 연결된 상태에서 유동에 의해 질량이 더해지거나 감해 지면 검사체적 내에 질량변화량은 0이 아닐 수 있다. 즉 검사체적내의 변화량은 내부로 들어온 질량과 외부로 유 출된 질량과 같다. 이 경우에 입출구가 여러 개인 경우를 고려하면 연속방정식(Continuity Equation)은 아래와 같다.

6.2 검사체적에 대한 열역학 제1법칙
1. 질량이 일정한 검사질량에 대한 열역학 제1법칙은
1Q2 = E2 - E1 + 1W2 이며 이 식을 시간 변화률로
나타내면 으로 나타낸다.
2. 여기에 검사체적인 경우는 질량유동이 추가되어 져야 한 다. 이때 검사체적의 검사면을 통…(생략)

3. 또한 질량유동으로 인한 일률(rate of flow work)은 다 음과 같다.

4. 따라서 단위 질량당 유동일은 Pv이고 질량유동과 관련된 총 에너지는

5. 이러한 개념으로 열역학 1법칙을 확장하면

6. 최종적으로 입출구가 여러 개인 경우는