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톰슨효과 전기가 통하는 단일 금속의 각 부위별로 온도차이가 있을 때, 이것에 전류가 흐르면 열이 발생하거나 흡수되는 현상이 나타나는 것을 말한다. 물질에 열을 가하면 물질 내부의 원자 및 전자가 운동량을 받아 움직이기 시작하며, 이러한 입자들이 움직이면 전기가 생성됩니다. 이러한 전기가 생성됨에 따라 전류가 흐르고, 전류간 온도차에 의해 열의 흡수 또는 발생이 일어납니다. 전도체 물질의 종류에 따라…

습공기란 공기조화에서 다루는 공기는 일반적으로 습공기 상태를 의미합니다. 우리가 살아가는 환경의 공기상태가 바로 습공기 상태이기 때문입니다. 습공기는 공기 중에 수분을 포함한 상태의 공기를 의미합니다. 반대로 공기 중에 수분이 전혀 없는 공기를 ‘건공기’라고 합니다. 자연현상에서는 건공기 상태가 스스로 존재할 수는 없습니다. 인위적으로도 만들기 힘든 상태지요. 하지만, 공기조화에서 공기의 상태를 설명하기 위해 필요한 개념이라고 생각하시면 됩니다. 지구…

이상기체란? 우리는 열역학이나 유체역학 등 유체를 다루는 학문에서 이상기체란 용어를 접하게 됩니다. 왜 이상기체란 개념을 알아야 하는 걸까요? 그 이유는 기체의 유동 이나 열 해석을 위해 복잡한 성질의 실제기체를 단순화할 필요가 있기 때문입니다. 공조냉동에서는 공기조화장치에서 공기의 온도와 습도를 조절하기 위한 목적으로 습공기를 다루며 냉동장치 내 냉매가 가스 상태가 되기도 하기 때문에 이상기체의 특성을 이해하고 있어야…

복사는 어떤 온도의 물질에서 방출되는 에너지를 말합니다. 보통 고체 표면으로부터의 방출을 이야기 하지만 기체나 액체에서도 발생 가능합니다. 전도나 대류는 열전달과정에서 중간매개체를 요하지만 복사는 필요치 않습니다. 사실 복사는 진공상태에서 가장 효과적으로 전달됩니다. 복사열 표면에서의 복사열은 스테판 볼츠만 법칙 ( Stefan-Boltzmann law )으로 설명합니다. E는 복사열에너지 (emissive power) 이고 Ts 는 표면의 절대온도 (K) 입니다. σ 는…

열전달 전도, 대류, 복사 중에 이번에는 대류에 대해 설명하겠습니다. 전도가 물질의 원자 간에 진동에 의한 열전달이라고 한다면 대류는 큰 규모의(bulk) 유체의 열전달에 대한 것 입니다. 대류에 의한 온도변화 어떤 뜨거운 판이 있습니다. 그 위를 유체가 흐르고 있다고 합시다. 판에서 가까운 곳에서 유체는 유체와 판과의 마찰 때문에 속도(u)가 느리게 나타나고 위로 올라갈 수록 빨라집니다. 판의 표면온도가…

공조냉동에서 빠질 수 없는 이론이 열전달입니다. 열역학 제2법칙에서 열이동은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 비가역적인 과정이라고 하였습니다. 공조냉동장치에서 열을 운반, 교환하는 장치들에서는 모두 전도, 대류, 복사의 열전도 현상이 일어납니다. 따라서, 기본적으로 열전달에 대해서 알고 있어야 공조냉동을 이해할 수 있습니다. 먼저 전도에 대해 알아보겠습니다. 전도는 주로 서로 맞닿은 물질 사이에 열이동이 일어나는 것을 의미합니다. 스푼이 담겨져…

열역학 제2법칙을 설명하면서 열기관 효율은 아래와 같다고 하였습니다. 사이클의 열전달 비율인 QL / QH 는 저온부 또는 고온부 환경의 온도만의 함수 입니다. 따라서 아래와 같이 다시 표현할 수 있습니다. 한편 아래와 같이 A, B 사이클의 예를 들어 보겠습니다. 대표사진 삭제 사진 설명을 입력하세요. 가역과정(reversible, 돌이킬 수 있는)으로 Case 1 사이클은 상태1 -> 상태2 -> 상태1로써…

열역학 제2법칙은 간단하게 말하면 다음과 같습니다. 1) 자연현상에서 에너지는 높은 곳에서 낮은 곳으로 한 방향으로 흐르며 역방향으로는 움직이지 않는다. 2) 효율이 100%인 열기관은 없다. 위 사진은 우리가 일상생활에서 볼 수 있는 광경입니다. 뜨거운 커피는 주변 공기의 온도보다 높아서 김이 나고 있는데 시간이 지나면 주변 온도와 같아지겠지요. 이렇게 식은 커피는 저절로 다시 뜨거워 질 수가 없습니다.…

앞에서 몰리에르선도를 보는 법을 설명드렸습니다. 이번에는 몰리에르선도에 냉매의 상태변화를 통해 냉동사이클을 이해해 보도록 하겠습니다. 냉동사이클은 크게 압축 – 응축 – 팽창 – 증발 4개의 과정으로 구분됩니다. ​ 1-2 증발과정 냉매 1의 상태는 건조도가 0.25 로 냉매 증기가 25% 액이 75% 인 습증기 상태 입니다. 팽창밸브를 통과한 후 증발기로 유입되어 증발기의 튜브 내부를 흐르면서 공기와 열교환을…

습공기선도가 조절하고자 하는 대상인 공기의 상태를 알기 위한 자료라고 한다면 몰리에르선도는 공기를 냉각시키는 열매체인 냉매의 상태를 알기 위한 자료입니다. 냉매로는 프레온가스를 많이 쓰는데 과거에는 R-22라는 냉매를 주로 사용해 오다가 현재는 프레온가스가 오존층을 심각하게 훼손한다는 점 때문에 친환경냉매를 많이 사용하고 있습니다. 에어컨은 주로 친환경냉매인 R-410A를 많이 쓰고 공조기나 항온항습기는 R-407C를 주로 사용하고 있습니다. 그리고, R-134A는 냉동기에…