열전달과 열역학의 구분, 간단 정리, 어떻게 사용되는지 + 열역학 법칙(0~3)

 

- 열전달

- 열역학, 열역학 법칙들

- 마치며

 

 열전달

 

열전달 자체가 목적

 

: 차량 내부의 냉난방 장치, 에어컨, 냉장고 등의 경우

열 에너지 자체를 이용하는 시스템으로서

열의 효율적인 전달 및 이용이 필요하다

효율적인 전달 및 이용이란

: 단열, 목적하는 열전달 외의 열전달을 최소화 하는 것

증발 - 압축 - 응축 등의 과정을 거치며 열 효율을 높이는 방법 활용

 

열전달은, 열의 발생 후 이동이 목적.

열의 발생이 원치 않는 부산물일 경우, 이를 시스템 밖으로 이동시켜 제거

(냉장고/에어컨/전기모터)

: 냉장고 안의 냉각 / 특정 공간의 냉각 / 모터, 배터리, 인버터, CPU 등의 냉각

특정 공간을 냉각해두면 공간 외부의 고온이 침입

특정 공간에서 활동하는 생물이나 시스템/물건에서 열이 발생 (사람, 컴퓨터, 냉장고_냉장고 외부로 열을 배출하기에 등)

열의 발생은 회로를 동작하거나 모터를 회전하는 등의 목적을 수행하는 과정에서 불가피하게 일어남

-> 과열로 인한 효율 감소와 부품의 고장을 막기 위한 적절한 냉각이 필요

 

 열역학, 열역학 법칙들

 

열역학

: 한 시스템이 주위와 일 & 열의 상호작용을 하며 에너지를 전달하는데 

이러한 상호작용 과정에서 처음과 끝의 상태를 다루는 분야

// 즉, 일 <-> 열,, 에너지 계산하는 학문

 

+ 특정 온도/범위 에서의 시스템을 공부하는 학문

 

열역학 0법칙

: 열적 평형 설명, 세 시스템이 평형이면 각각의 두 시스템도 열적 평형상태

~ 온도 평형

 

열역학 1법칙

: 에너지 보존 법칙, 들어오고 나간 열/일 에너지의 총량만큼 시스템의 에너지가 변한다

+ 들어오고 나가는 에너지는 보존 = 넣어준 전기 에너지만큼, 일과 열이 생성

 

열역학 2법칙

: 엔트로피 증가의 법칙

엔트로피는 간단히 말하면 자유로움,

시스템의 에너지 입자 등은 모두 조금 더 자유로워지고자 한다 = 자연으로 돌아가고자 한다

에너지는 온도와 자유도의 합?으로 생각할 수 있다.

2020.01.14 - [정리, 공부/기계공학 & 시스템설계] - [열전달] 열과 온도의 개념, 열전달의 필요 이유

[열전달] 열과 온도의 개념, 열전달의 필요 이유

 

열역학 3법칙

: 절대0도에서 엔트로피는 0 (자유도는 0, 움직임이 없는 상태)

 

 

마치며

 

열역학

: 한 시스템이 주위와 일 & 열의 상호작용을 하며 에너지를 전달하는데 

이러한 상호작용 과정에서 처음과 끝의 상태를 다루는 분야

// 즉, 일 <-> 열,, 에너지 계산하는 학문

 

 

열전달

: 열이 전달되는 방법 또는 전달 속도에 관심이 있음 

얼마나 빨리, 효율적으로 열이 전달되고 어떻게 분포하는가에 관심

전기자동차용 모터의 내부 형상에 따른 냉각 효과 향상에 관한 전산 열 해석&nbsp; 연구