금오공과대학교 열역학 ㅂㅅㅎ 교수님 2장 과제물

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2-3 열, 내부에너지 및 열에너지는 서로 어떤 관계인가?
열은 에너지 전달의 형태이며, 내부에너지 및 열 에너지는 시스템에 내재된 에너지 형태입니다. 열은 시스템의 내부에너지를 증가시킬 수 있으며, 이는 결과적으로 시스템의 열 에너지를 증가시킵니다.

2-14 호수 표면으로부터 90m 위에서 체적유량 500, 평균속도 3 m/s로 호수로 흘러가는 강물을 고려하자. 단위 질량당 강물의 역학적 에너지와 전체 강물의 전력 생산능력을 구하라.

주어진 고도는 강의 자유 표면의 고도이고 주어진 속도는 평균 속도이면서 수력 발전기 출구에서 물의 역학적 에너지는 무시할 만하다고 가정하면 물의 밀도를 이라고 잡으면 주어진 유체체에 대해 유동 에너지와 위치 에너지의 합은 일정하므로, 강 전체의 고도를 자유 표면의 고도로 취급하고 유동 에너지를 무시할 수 있습니다. 그러면 단위 질량당 강물의 총 역학적 에너지는 다음과 같습니다.

2-20 도로를 따라 정속 주행하는 자동차를 고려하자. 다음과 같이 계를 정할 때 열과 일의 상호작용 방향을 결정하라.（a) 라디에이터, (b) 엔진 (c) 바퀴 (d)도로 (e)자동차 주변의 공기
(a) 자동차의 라디에이터는 뜨거운 엔진 냉각수를 냉각된 공기로 열을 전달합니다. 어떠한 일 처리도 발생하지 않습니다.
(b) 뜨거운 엔진은 동력을 변속기에 전달하면서 냉각수와 주변 공기로 열을 전달합니다.
(c) 따뜻한 타이어는 일을 발생시키지 않으면서 냉각된 공기와 어느 정도 냉각된 도로로 열을 전달합니다. 타이어와 도로 사이의 표면에서 작용하는 힘의 운동이 없기 때문에 일을 생성하지 않습니다.
(d) 타이어와 도로 사이에는 약간의 열 전달이 있습니다. 타이어가 도로보다 더 뜨거울 경우, 열 전달은 타이어에서 도로로 이루어집니다. 도로는 움직일 수 없기 때문에 일 처리와 관련된 교환은 없습니다.
(e) 자동차의 부품들이 대기 공기에 열을 추가하고 있습니다. 공기가 자동차 위를 통과할 때 일을 처리하면서 공기에 대한 일을 수행하고 있습니다.

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