열역학 개념: 열과일(에너지, 1법칙) 그리고 이들과 관계가 있는, 물질의상태량(엔트로피, 제2법칙)을 주로 다루는 학문
실험적 관찰을 통하여 발견한 법칙: 열역학제1법칙,제2법칙,제3법칙,제0법칙
에너지의 저장 양식: 분자위치에너지, 분자운동에너지, 분자내부에너지
열역학 제1법칙: 에너지보존법칙 중 일과 열의 관계를 규정하는 법칙, 열(에너지)의 단위는 일의 단위(J)와 같거나 비례한다.
열역학 제2법칙: 제1법칙에서는 일과 열의 이동방향에 대한 제한을 두지 않는다. 그러나 경험에 의하면 실제로는 제한이 있으므로(열역학 제1법칙의 한계) 열역학 제2법칙이 마련되었다.
냉동기: 일을 입력받아 저온에서 고온으로 열을 전달하는 사이클 장치
고위발열량(Higher Heating value) : 기체연료가 연소될 때 연료 중의 탄화수소(CnH2n+2)가 화염의 열에 의해 바로 분해되어 산소와 결합(연소)하여 발생되는 열량
저위발열량(Lower Heating Value)
- 액체연료가 연소직전 액상에서 기상으로 상변화를 할 때 증발열이 필요.
- 고체연료는 직접연소의 형태를 취하지만 함유된 수분 등의 증발열이 필요.
- 고위발열량에서 이러한 증발열을 뺀 연료의 발열량
열의이동
- 전도: 물질내부에서 열이 고온에서 저온으로 이동
- 대류: 기체 혹은 액체가 밀도차에 의해 이동
- 복사: 전달매체가 없이 열이 직접 이동, 열선(적외선) 형태로 이동
냉동톤(RT): 표준기압에서 0℃의 물1ton을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는 냉동기의 능력
냉동의 정의: 자연계에 존재하는 일정한 공간이나 어떠한 물체로부터 인위적으로 열을 빼앗아 그 공간이나 물체의 온도를 주위의 온도보다 낮추어 주는 조작
냉동기의 P-v[압력-비체적]선도와 T-s[온도-엔트로피]선도:
1-2. 포화증기에서 응축기 압력까지가 역단열압축
2-3. 냉매의 과열을 줄이고 응축시키는 정압에서의 가역적발열
3-4. 포화액체에서 증발기 압력까지 일정한 엔탈피에서 비가역적팽창
4-1. 증발에의해포화증기를발생시키는정압에서의가역적흡열
실제와 표준사이클의 차이점:
1. 응축기와 증발기의 압력강하
2. 응축기를 나오는 액체의 과냉
3. 증발기를 나오는 증기의 과열
4. 압축과정이 등엔트로피 과정이 아니며 마찰 및 다른 손실에 인해 비효율적임
과열의 필요성:
- 압축기 흡입측에 액의 유입으로 발생되는 액햄머현상에 의해 밸브 및 부속품 소손방지
- 압축기의 액압축으로 과부하로 인한 권선의 절연파괴 방지
- 냉동효율저하방지
과냉의 필요성
- 팽창변에 증기액의 혼입을 방지하여 팽창변 제어를 용이하게 함
- 냉동효율 저하방지
