귀여운 촌아의 작은상자

열역학 2-49.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

문제 2-49

승용차가 가속하여 다른 차를 앞지르려고 할 때 추가해야 할 동력을 계산한다.

가정: 승용차에 추가되는 동력은 자동차의 운동에너지로 모두 변환된다.

승용차의 가속도는 일정하고 균일하다고 가정한다.

승용차에 작용하는 마찰 및 저항은 고려하지 않는다. 도로는 경사가 없는 직선 도로이다.

풀이: 승용차를 계로 설정하면 이 계의 에너지 균형은 다음과 같다.

따라서 승용차의 운동에너지 변화가 추가되어야 할 에너지이다.

승용차의 질량이 원래의 절반인 700kg이 되면 추가되어야 할 동력은 다음과 같다.

열역학 2-43.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

문제 2-43

팬의 통해 가속되는 공기의 유량과 속도가 주어져 있을 때, 팬에 공급되어야 하는 최소 전력을 계산한다.

가정: 팬은 정상 작동 상태이며, 마찰 및 기타 저항은 고려하지 않는다. 팬 입구에서의 유속은 0m/s로 가정하며 공기의 밀도는 일정하고 균일하다.

풀이: 팬과 팬을 통해서 가속되는 공기의 방향에 수직하도록 검사 체적을 설정하면 에너지 균형식은 다음과 같다.

팬은 정상 작동 상태이므로 이 계의 에너지 변화는 0이되므로 위 식은 다음과 같다.

마찰 및 저항이 없으므로 팬에 공급되는 전기에너지는 공기의 운동에너지로 전환된다.

따라서 팬에 공급되어야 하는 최소 전력은 다음과 같다.

열역학 2-29.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

문제 2-29

자동차의 최대 출력으로 자동차를 가속 시킬 때, 특정 속도까지 가속하는데 소요되는 시간을 계산한다.

가정: 자동차에 작용하는 마찰 및 저항은 고려하지 않는다.

자동차 기관의 출력은 최대 출력으로 일정하게 작동하며 이 출력은 자동차를 가속하는데 모두 사용된다. 도로는 평탄하다.

풀이: 자동차를 정지 상태로부터 100km/h까지 가속하는데 필요한 에너지는 다음과 같다.

자동차에 탑재된 기관의 출력은 75kW이므로 소요되는 시간은 다음과 같다.

위의 결과는 자동차와 지면의 마찰과 공기 저항, 자동차 출력이 모두 자동차의 속도로 전환된다고 가정했을 때 이다.

열역학 2-27.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 2-27

열역학 2-26.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 2-26