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열역학 Thermodynamics

4. 밀폐계 시스템 Closed system


4.6 고체와 액체(비압축성 물질)의 내부에너지, 엔탈피, 비열

internal energy, enthalpy and specific heats of solids and liquids



1. 비압축성 물질 incompressible substance


  • 비압축성 물질의 비체적




  • 고체와 액체의 비체적





2. 비압축성 물질의 비열



[열역학 Thermodynamics/12. 일반관계식 Thermodynamic Relations ] - Mayer 관계식 Mayer's relation




3. 비압축성 물질의 내부에너지


  • 온도만의 함수로서의 비압축성 물질의 내부에너지



만약 온도 T 또는 압력 P가 아닌 임의의 상태량 x가 있다면 chain rule에서



온도 T 또는 압력 P가 아닌 x는 임의의 상태량이므로


따라서 dv=0 일때 내부에너지 u는 온도 T만의 함수이며

온도 T 이외의 다른 모든 상태량의 함수가 아니다.





  • 비압축성 물질의 내부에너지





4. 비압축성 물질의 엔탈피





5. 고찰


  • 비압축성유체인 경우


①이상기체가 아니므로 아래와 같이 du≠dh 이고 주의해야 한다.



② 등온과정인 경우



등엔트로피 과정이 되고


③ 등온, 가역과정인 경우



단열과정이 된다.



  • 고체와 액체인 경우


① 고체인 경우 대부분 비체적 v가 아주 작은 값이고 만약에 미소압력변화 dP가 아주 크지 않다면



② 액체인 경우도 대부분 v가 아주 작은 값이고


정압과정인 경우



등온과정인 경우



액체의 T, 압력 P에서의 엔탈피 값은 포화액-포화수증기 테이블 값에서 압축액의 엔탈피 값을 이용하여 구할 수 있다. 



보통 압력 P가 아주 큰 값이 아니라면 비체적 v가 작은 값이므로





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