열기관과 특징 개념 사이클

◉ 개념 ○ 열기관[熱機關, heat engine] - 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 원동기 예를 들면, 연료의 연소 ·원자핵 반응 등에 의해 발생하는 열, 또는 태양열 등의 열에너지를 사용해서 동력을 발생하는 원동기(原動機)를 말한다. 열에너지로부터 기계적 에너지로 계속적으로 변환하기 위해서는, 매체가 되는 작동유체(作動流體)는 압축 ·가열 ·팽창 ·방열(放熱) 등으로 되는 사이클을 반복할 필요가 있다. 고열원(高熱源)에서 얻은 열의 일부밖에 기계적 에너지로 변환할 수 없는 것이 보통이며, 대부분은 저열원으로 방출해야 한다. 고열원에서 얻은 열에너지 중에서 기계적 에너지(일)로 된 비율을 열효율이라고 한다. 사이클이 작동유체의 기체상(氣體相) ·액체상의 두 상에 걸치는 증기 원동기와 기체상만의 기체 원동기로 크게 구별되며, 증기 원동기에는 왕복 증기기관 ·증기터빈 ·원자력 엔진 등이 있고, 기체 원동기에는 가스터빈 ·가솔린기관 ·디젤기관 등의 내연기관, 항공 원동기로서의 제트엔진 ·터보프롭 ·로켓 등이 있다. 작동유체를 직접 가열하는 이들의 내연기관에 대해, 보일러나 원자로와 같은 간접 가열기를 가진 원동기를 외연식 원동기 또는 외연기관이라고 한다. ◉ 원리 1. 열기관의 기초이론 열기관에는 가역적인 것과 비가역적인 것이 있는데, 현재 열기관은 모두 비가역열기관이다.