열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 2-31

열역학 2-31.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

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문제 2-31

일정 거리의 경사진 언덕길을 일정 시간 동안 올라가는데 필요한 동력을 계산한다.

가정: 마찰, 공기 저항, 회전 저항은 무시한다.

풀이: (a) 일정한 속도로 10초 동안 30° 경사의 언덕 100m 올라갈 때

자동차의 속력은 변화가 없으며 자동차의 속도 변화는 없으며 높이 변화만 있다.

따라서 이때 자동차에 필요한 일은 위치에너지의 변화와 같다.

그러므로 필요한 동력은 다음과 같다.

(b) 정지 상태에서 최종 속도 30m/s로 가속되면서 경사로를 올라갈 때,

필요한 일은 운동에너지 변화와 위치에너지 변화의 합과 같다.

따라서 다음과 같이 계산된다.

그러므로 필요한 동력은 다음과 같다.

(c) 경사진 언덕을 올라갈 때 자동차가 감속을 하면서 올라갈 때,

필요한 일은 운동에너지 변화와 위치에너지 변화의 합과 같다.

따라서 다음과 같이 계산된다.

그러므로 필요한 동력은 다음과 같다.