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카르노 사이클 — 효율과 예제 | 기초 열역학 2.3.2-3

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기초 열역학 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 2.3.2-3 카르노 사이클 — 효율과 예제 카르노 기관의 효율은 두 열원의 절대온도만으로 정해짐. 열량으로 푸는 길과 온도로 푸는 길을 갈라 보고, 온도를 반드시 켈빈으로 써야 하는 까닭을 짚음. 교재 수록 위치 교재 『기초 열역학』 · 2026년 개정판 · 283쪽 단원 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 쪽수 114p ~ 117p 4쪽 세부 내용 02 상태도와 카르노 사이클 — 2 카르노 사이클 ④ 열효율 114p~117p 유튜브에서 강의 보기 ↗ · TECH79 | 열역학 강의실 ↗ 01 쓸 식은 둘뿐 — 주어진 값이 길을 정함 교재 111p 앞 편에서 카르노 사이클의 네 과정과 카르노 원리를 봄. 이번 편은 그 사이클의 효율을 숫자로 구하는 자리. 카르노 문제에서 쓸 식은 사실 둘뿐이고, 주어진 값에 따라 두 갈래로 갈림. 1 온도가 주어지면 카르노 효율 식 η = 1 − Tₗ/Tₕ. 두 열원의 절대온도만 있으면 효율이 바로 나옴. 가역 기관에만 쓰는 식. 2 열량이 주어지면 열효율의 정의 η = W/Qₕ. 받은 열량에 대한 일의 비율. 가역이든 아니든 모든 열기관에 쓰는 정의. 02 카르노 효율 — 두 절대온도만으로 정해짐 교재 111p 카르노 효율 — η = 1 − Qₗ/Qₕ = 1 − Tₗ/Tₕ (식 2.35·2.36). 작동 유체와 무관 — 두 열원의 온도가 같으면 가역 기관의 효율도 모두 같음. 효율을 올리는 길 — 저온 열원을 더 낮추거나 고온 열원을 더...
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카르노 사이클 — 네 과정 | 기초 열역학 2.3.2-2

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기초 열역학 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 2.3.2-2 카르노 사이클 — 네 과정 만들 수는 없지만 잣대가 되는 기관이 카르노 사이클임. 등온과 단열이 번갈아 두 번씩 놓인 네 과정을 P–V 와 T–S 두 선도에서 따라가고, 카르노 원리 두 가지를 정리함. 교재 수록 위치 교재 『기초 열역학』 · 2026년 개정판 · 283쪽 단원 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 쪽수 110p ~ 113p 4쪽 세부 내용 02 상태도와 카르노 사이클 — 2 카르노 사이클 ① 개요 · ② 네 과정 · ③ 카르노 원리 110p~113p 유튜브에서 강의 보기 ↗ · TECH79 | 열역학 강의실 ↗ 01 카르노 사이클 — 만들 수 없으나 잣대가 되는 기관 교재 110p 카르노 사이클(Carnot Cycle) — 1824년 사디 카르노가 제안한 이상적인 열기관 사이클. 정의 — 주어진 두 온도의 열원(고온 열원 TH · 저온 열원 TL) 사이에서 작동할 수 있는 이론적인 최대 효율의 열기관. 같은 두 열원을 쓰는 한 이보다 높은 효율은 없음. 짜임 — 마찰이나 비가역성 없이 진행되는 가역 과정만 넷을 이어 붙인 것. 2.3.1 에서 본 「실제로는 이르지 못하는 한계」 그 과정. 쓰임 — 실제 구현은 불가능하나, 모든 실제 열기관 성능의 이론적 한계와 기준을 제시함. 만들 수는 없어도 실제 기관을 견주어 보는 잣대. 02 두 선도에 함께 그리면 — 한쪽은 닫힌 곡선, 한쪽은 직사각형 교재 110p P–V 선도 — 상태 1부터 4까지 네 점을 잇는 곡선이 한 바퀴를 돌아 닫힘. 등온 구간 둘에 T 일정, 단열 구간 둘에 S 일정으로 표시됨. T–S 선도 — 같은 사이클인데 모양이 단...
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상태도 | 기초 열역학 2.3.2-1

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기초 열역학 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 2.3.2-1 상태도 상태 변화를 그림으로 읽는 두 선도가 있음. P–V 선도는 곡선 아래 면적이 일, T–S 선도는 곡선 아래 면적이 열임. 닫힌 곡선의 면적이 무엇을 뜻하는지까지 정리함. 교재 수록 위치 교재 『기초 열역학』 · 2026년 개정판 · 283쪽 단원 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 쪽수 107p ~ 109p 3쪽 세부 내용 02 상태도와 카르노 사이클 — 1 상태도 107p~109p 유튜브에서 강의 보기 ↗ · TECH79 | 열역학 강의실 ↗ 01 상태도 — 계가 지나온 상태를 점으로 이은 그래프 교재 107p 앞 편에서 새로 세운 값이 엔트로피였음. 그 엔트로피가 축으로 올라오면 열기관이 도는 모습을 그림 한 장으로 읽을 수 있음. 상태도(State Diagram) — 계가 지나온 상태를 점으로 찍어 이은 그래프. 쓰는 까닭 — 열기관의 작동 과정을 눈으로 보고, 나아가 값으로 재기 위함. 대표 둘 — P–V 선도와 T–S 선도. 공통점 — 두 선도 모두 면적이 값을 뜻함 . 무엇의 값인가만 갈림. 02 P–V 선도 — 곡선 아래 면적이 일 교재 107p 축 — 세로에 압력 P, 가로에 부피 V. 기체의 상태 변화를 나타내는 그래프. 한 과정의 면적 — 준평형 과정에서 곡선 아래의 면적이 계가 외부에 한 일 W = ∫P dV. 단위로 확인 — kPa × m³ 이 곧 kJ. 일의 단위와 같음. 부호 — 부피가 줄어드는 과정이면 계가 일을 받은 쪽이라 그 면적을 음수로 셈. 처음 보는 면적이 아님 — 2.1.3 경계일에서 이미 만난 값. 선도는 그 값을 눈으로 보여 주는 그림...
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제2법칙의 두 표현과 엔트로피 | 기초 열역학 2.3.1-2

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기초 열역학 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 2.3.1-2 제2법칙의 두 표현과 엔트로피 제2법칙은 「무엇이 불가능한가」로 말함. 켈빈-플랑크와 클라우지우스 두 서술이 결국 같은 말인 까닭을 짚고, 방향을 재는 잣대인 엔트로피 S 와 증가의 원리를 정리함. 교재 수록 위치 교재 『기초 열역학』 · 2026년 개정판 · 283쪽 단원 Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 › Section 03 열역학 제2법칙 쪽수 104p ~ 106p 3쪽 세부 내용 01 열역학 제2법칙과 엔트로피 — 3 두 가지 표현 · 4 엔트로피 104p~106p 유튜브에서 강의 보기 ↗ · TECH79 | 열역학 강의실 ↗ 01 불가능으로 말하는 법칙 — 두 서술은 한 법칙의 두 얼굴 교재 104p 앞 편에서 이어 — 열기관·냉동기·열펌프를 세워 두었으니, 이제 그 장치들이 넘지 못하는 선을 말할 차례. 무엇이 안 되는가 — 제2법칙은 되는 쪽을 말하지 않고 불가능 을 짚는 방식으로 표현됨. 켈빈-플랑크 서술 — 열기관 쪽. 열을 일로 바꾸는 길을 막음. 클라우지우스 서술 — 냉동기 쪽. 열을 옮기는 길을 막음. 한 법칙의 두 얼굴 — 겨누는 장치가 다를 뿐, 하나가 깨지면 다른 하나도 깨짐. 02 두 서술 — 100% 효율도, 공짜 냉방도 없음 교재 104p 1 켈빈-플랑크 서술 100%의 효율을 갖는 열기관을 만드는 것은 불가능. 사이클로 되풀이해 돌리려면 받은 열의 일부를 저온 열원으로 반드시 버려야 함. ...
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