1. 가역적 인 작업을 가진 단열 과정 :
* 개념 : 단열 과정은 주변과 열이 교환되지 않는 과정입니다. 프로세스가 도역성이면 마찰이나 기타 비가 역학으로 인해 에너지 손실없이 매우 느리게 발생하며 온도는 일정하게 유지됩니다.
* 작동 방식 : 잘 정화 된 용기에 가스를 천천히 팽창한다고 상상해보십시오. 확장이 매우 느리게 수행되면 가스는 변화하는 부피에 적응하고 일정한 온도를 유지하기에 충분한 시간이 있습니다. 여기서 핵심은 가스로 수행 된 작업이 내부 에너지로 변환되어 온도를 유지한다는 것입니다.
2. 등온 과정 :
* 개념 : 등온 과정은 시스템의 온도가 일정하게 유지되는 곳입니다. 이것은 필요에 따라 열이 시스템 안팎으로 흐르도록함으로써 달성됩니다.
* 작동 방식 : 열 저장소가 닿은 용기에 제한된 가스를 상상해보십시오. 가스가 압력 또는 부피의 변화를 겪을 때, 가스와 저수지 사이에서 열이 전달되어 가스가 일정한 온도를 유지하도록합니다. 이것은 종종 열 목욕 또는 기타 온도 조절 장치를 사용하여 달성됩니다.
3. 위상 변경 사용 :
* 개념 : 특정 위상 변화는 일정한 온도에서 발생합니다. 예를 들어, 액체에서 가스 (비등) 또는 고체에서 액체로의 전이는 각각 비등점 또는 용융점이라는 특정 온도에서 발생합니다.
* 작동 방식 : 위상 변화를 겪게함으로써 공정 중에 가스를 일정한 온도로 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 가스에 열을 첨가하는 경우 공정 중에 온도를 일정하게 유지하여 끓기 시작할 수 있습니다.
중요한 고려 사항 :
* 실제 제한 사항 : 실제로 완벽하게 단열 또는 등온 과정을 달성하는 것은 매우 어렵습니다. 열 전달은 일반적으로 어느 정도 존재하며 프로세스는 거의 완벽하게 가역적이지 않습니다.
* 제어 및 모니터링 : 일정한 온도를 유지하려면 열 흐름 및 압력 및 부피와 같은 기타 열역학적 변수를 신중하게 제어해야합니다. 여기에는 종종 센서 및 피드백 시스템을 사용하는 것이 포함됩니다.
예 :
* 냉장고 : 냉장고는 폐쇄 루프를 사용하여 차가운 구획에서 열을 추출하여 주변 환경으로 배제합니다. 작동 유체는 냉장고 내부의 온도를 일정하게 유지하여 위상 변화를 겪습니다.
* 증기 엔진 : 증기 엔진은 끓는 물에서 열을 사용하여 작업을 생산합니다. 이 과정에서 물은 일정한 온도 (비등점)로 유지됩니다.
요약 열역학적 공정 동안 가스를 일정한 온도로 유지하려면 시스템의 열 흐름 및 기타 변수를 신중하게 제어하고 조작해야합니다. 위에서 설명한 방법은 각각 고유 한 장점과 한계를 갖는이 목표를 달성하기위한 다른 접근법을 제공합니다.
