[에너지관리기사 필기] 제2과목 열역학 10가지 필수 이론/암기
에너지관리기사 필기 합격을 위한 과목별 완벽 공략!
제1과목 연소공학에 이어, 드디어 수험생들이 가장 부담스러워하는 '제2과목 열역학'에 들어왔습니다.
열역학은 과락 비율이 높아 진입장벽이 느껴지는 과목이지만 사실, 시험에 자주 나오는 핵심 내용, 각 사이클에 대한 개념, 냉매 구비조건 등은 출제 패턴이 매우 정직합니다. 복잡한 계산 문제에 들어가기 전, 이번 10가지 필수 이론만 확실히 잡아두면 어려운 계산 문제에 비중이 높은 열역학 과목에서 이론 문제는 100% 맞춘다는 전략!
본 포스팅에서는 에너지관리기사 필기 제2과목 열역학에서 매년 단골로 출제되는 10가지 핵심 이론과 암기 포인트를 알기 쉽게 정리했습니다. 기출 문제 풀이 전, 개념을 확실히 잡는 용도로 꼭 활용해 보세요!
1.연료의 구비 조건(연료로 사용하기 좋은 점)
①연소 시 회분(재) 등이 적을 것
②구입이 용이하고 가격이 저렴할 것
③운반 및 저장, 취급이 용이할 것
④단위중량당 발열량이 클 것
⑤공기 중에서 쉽게 연소할 수 있을 것
⑥사용상 위험성이 적을 것
⑦인체에 해롭지 않고 공해 요인이 적을 것
2.냉동톤
1냉동톤은 0°C 물 1톤(1000kg)을 1일간(24시간)에 0°C 의 얼음으로 냉동시키는 능력
3.증기압축식 냉동기의 냉매순환순서
증발기 > 압축기 > 응축기 > 팽창밸브, 응축기의 역할(고압증기의 열을 제거, 액화시킨다.)
★중요! 필기, 실기에 자주 출제되는 문제. 자격증을 내것으로 하려면 반드시 암기
4.온도의 종류
섭씨온도[°C] : 물의 어느점(0)과 끓는점(100)을 기준으로 구간을 100등분한 눈금으로
값을 정한 온도
화씨온도[°F] : 물의 어는점(32)과 끓는점(212)을 기준으로 구간을 180등분한 눈금으로
을 정한 온도
절대온도[K] : 물의 삼중점을 273.16[K]로 정한 온도
암기 플러스! 온도의 SI 단위 : 캘빈[K]
5.열역학 법칙
열역학 제0법칙
열평형의 법칙
두 계가 다른 한 계와 열평형을 이룬다면, 그 두 계는 서로 열평형을 이룬다.
열역학 제1법칙
에너지보존의 법칙 = 가역법칙 = 제1종 영구기관 부정의 법칙
열을 일로 변환할 때 또는 일을 열로 변환할 때 전체 계의 에너지 총량은 변화하지 않고 일정하다.
열역학 제2법칙
엔트로피 법칙 = 비가역법칙 = 제2종 영구기관 부정의 법칙
에너지가 전환될 때 에너지는 형태만 바뀔 뿐 보존되지만, 외부로 확산된 열에너지는 다시
회수하여 사용할 수 없다.
열역학 제3법칙
절대온도 0도 불가능의 법칙
자연계에 실제 존재하는 물질은 절대온도 0도에 이르게 할 수 없다.
6.돌턴(Dalton)의 분압 법칙
두 가지 이상의 다른 이상기체를 하나의 용기에 혼합시킬 경우, 혼합기체의 전압력은 각 기체
분압의 합과 같다.
7.카르노 사이클
가역 사이클이며 열기관 사이클 중에서 가장 이상적인 사이클.
등온변화 2개와 가역 단열변화(등엔트로피 변화) 2개로 구성
등온팽창 > 단열팽창 > 등온압축 > 단열압축
8.공기 압축기 사이클
①통경 : 실린더의 지름
②행정 : 실린더 내에서 피스톤이 이동하는 거리
③상사점 : 실린더 체적이 최소일 때 피스톤의 위치
④하사점 : 실린더 체적이 최대일 때 피스톤의 위치
⑤통극체적(극간체적) : 피스톤이 상사점에 있을 때 가스가 차지하는 체적으로,
보통 행정체적의 백분율로 표시
★중요! 피스톤 작동원리를 머리속에 그려보면 이해하기 쉽습니다.
9.가스 동력 사이클
오토 사이클=동력 사이클=가솔린 기관의 기본 사이클
(정적과정 2개, 단열과정 2개)
디젤 사이클=등압 사이클=저속 디젤 기관의 기본 사이클
단열압축 > 정압가열 > 단열팽창 > 정적방열
가스 터빈 사이클
브레이턴 사이클=가스 터빈의 기본 사이클
재열 사이클
습도로 인한 터빈 날개의 부식방지 및 랭킨 사이클을 개선시킨 사이클로
열효율도 향상시킨 사이클
★중요! 랭킨 사이클을 개선시킨 사이클이라는 내용 반드시 암기. 실기 시험에도 자주 출제
냉동 사이클
역카르노 사이클=냉동기 이상 사이클
등온팽창 > 단열압축 > 등온압축 > 단열팽창
10.냉매의 구비조건
①안정성이 있어야 한다.
②부식성이 없어야 한다.
③무독, 무해하여야 한다.
④인화 폭발의 위험성이 없어야 한다.
⑤전기저항이 커야 한다.
⑥전열계수가 커야 한다.
⑦증발열이 커야 한다.
오늘 함께 정리한 '제2과목 열역학 필수 이론 10가지', 차근차근 읽어보셨나요?
열역학 법칙부터 카르노 사이클, 오토/디젤 사이클, 그리고 냉매의 구비조건까지... 처음에는 낯설고 외울 게 많아 보여도, 반복해서 눈에 익히다 보면 기출 문제를 풀 때 "아, 이게 그 개념이구나!" 하고 어려운 열역학 문제를 아주 반갑게 맞이하는 순간이 찾아올 것입니다.
다음 포스팅에서는 '[에너지관리기사 필기] 제2과목 열역학 10가지 필수이론 기출/빈출'으로 찾아오겠습니다. 열역학에서는 어떤 유형의 문제가 출제될까? 다소 까다로울 수 있는 문제도 쉽게 이해할 수 있도록 핵심만 콕 짚어 정리해 드리겠습니다. 기대해 주세요!
어려운 열역학 과목도 여러분은 충분히 해내실 수 있습니다.
오늘의 노력이 결실을 맺는 그날까지 응원합니다.
"할 수 있다고 믿는 사람은 결국 할 수 있게 되고,
할 수 없다고 믿는 사람은 결국 할 수 없게 된다.
거부할 수 없는 절대적인 사실이다."
-바네사 메이 (Vanessa-Mae)
Bravo, My Life!