열량과 엔탈피의 관계
열역학에서, 압력이 일정한 밀폐된 시스템에 가한 열량(델타Q)은 엔탈피의 변화량과 같다고 배웠습니다.
이걸 배울때, 열량을 엔탈피의 차이로 나타 낼 수 있음을 배웠습니다.
단, 이 개념을 적용하기 위해서는 시스템은 압력이 일정해야 하는 밀폐계 이어야 한다는 조건이 있습니다.
그리고 공조냉동기계기사에서도 열량을 계산할때, 엔탈피의차이로 나타내는 경우가 많습니다.(전열공식,현열공식 등)
전열공식과 현열공식 처럼, 엔탈피로 열량을 표현하는데, 이때에도 압력이 일정하다는 가정이 전제되어있는건가요?
만약, 압력이 일정하지 않아도 열량을 엔탈피의 차이로 나타낼 수 있다면,
열량을 엔탈피의 차이로 표현 할 수 있는 물리학적인 근거는 무엇인가요??
그리고 왜 전열, 현열을 비롯한 많은 열량을 엔탈피로 표현하는 이유가 무엇인가요??
(여러 몰리엘 선도에서 면적(T-s선도)이 아닌 선분(P-h선도)으로 열량을 해석하면 편하기 때문에 엔탈피를 사용하여 열량을 표현한다고 배웠습니다. 혹시 다른 이유도 있나요??)
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댓글
안녕하십니까?
이패스코리아 임재기에입니다.
1.필기교재 이론편 126p에 엔탈피를 설명해 놓았습니다.
엔탈피는 어떤 상태의 유체가 가지는 열에너지 입니다.
δQ = dH - VdP ( 비유동과정에서의 일반에너지식) 에서
압력이 일정한 상태에서 열량의 변화δQ = dH 가 맞습니다.
2.전열공식과 현열공식 처럼, 엔탈피로 열량을 표현하는데, 이때에 압력이 일정하다는 가정이 전제되는 것은 아닙니다.
3. 엔탈피는 위에서 말씀드렸듯이 어떤 상태의 유체가 가지는 전 열에너지 입니다.
따라서 유동하면서 속도에너지 와 위치에너지의 변화가 없다면 엔탈피 차이는 열량의 차이 입니다.
냉동에서 압축과정은 압력이 일정한 변화가 아니지만 압축 전후의 엔탈피 차이로 열량을 계산합니다.
압축과정은 단열과정인데 압축일이 열로 냉매에 전달되면서 엔탈피 값이 증가하게 되어 압축열량을 엔탈피 값으로 나타내게 되는 것입니다.
4. p-h 선도는 아시다시피 선분(P-h선도)으로 열량을 해석하면 편하기 때문에 사용하는 것이 맞습니다.
감사합니다.
임재기
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