단위에 대하여
◆ 압력(pressure)
단위면적(1㎠ 또는 1in^2에 작용하는 힘(㎏) 또는 (LB)
단위 : ㎏/㎠, LB/in^2(PSI)
(1)표준 대기압(atm)
정의 :
위도 45℃의 해면에서0℃, 760㎜H2O 의 누르는 힘
1atm = 760㎜Hg = 1.0332㎏/㎠ = 10.332mAq
= 1.01325bar = 1013.25㎜bar = 14.7psi
= 101325N/㎡ = 101325Pa
단, 1(bar:바아) = mbar = N/㎡
1(Pa:파스칼) = 1N/㎡ = 1㎏/m·
1㎏/㎡ ≒ 9.8N/㎡
Aq는 Aqua의 약자로 물을 의미한다.
(2)공업기압(ata)
1ata = 735.6㎜Hg = 1㎏/㎠ = 10mAq = 0.9807bar
= 98,070Pa = 0.9679atm = 14.2LB/in^2
= 0.9807dyne/㎠
1㎏/㎠=0.987×g·㎝//㎠ = 0.987×1000000dyne/㎠
1dyne : 1g의 물체에 1㎝/의 가속도를 주는 힘
1N : 1㎏의 물체에 1m/의 가속도를 주는 힘
(3)절대압력(㎏/㎠abs, ㎏/㎠a, ㎏/㎠절대)
완전진공을 0으로 하여 측정한 압력
▶ 절대압력 = 게이지압력 + 대기압
▶ 절대압력 = 대기압 - 진공압
※ 절대압력단위 뒤에는 abs(absolute)를 붙인다.
또한, 절대라는 말이 없으면 게이지 압력으로 간주되고 법규에 표시되어
있는 모든 압력은 게이지 압력이다.
(4)게이지 압력(㎏/㎠G, ㎏/㎠게이지, ㎏/㎠)
표준대기압을 0으로 하여 측정한 압력
▶ 게이지압력 = 절대압력 - 대기압
(5)진공압력(진공도)
대기압보다 낮은 압력을 진공이라 하며 또는 부압이라 하며 진공의 정도가
얼마나 깊은가를 게이지압력 단위로 ㎝Hg진공 또는 inHg진공을 쓴다.
P = (1-h/76)×1.033 또는 P =((76-h)/76 ×1.033
(P:절대압력(㎏/㎠abs) h:진공도(㎝HgVac)
▶㎝HgV에서 ㎏/㎠abs 로 구할 때 P = (1-h/76)×1.033
▶㎝HgV에서 mbar 로 구할 때 P = (1-h/76)×1013
▶㎝HgV에서 LB/in^2a 로 구할 때 P = (1-h/76)×14.7
▶inHgV에서 ㎏/㎠a 로 구할 때 P = (1-h/30)×1.033
▶inHgV에서 LB/in^2a로 구할 때 P = (1-h/30)×14.7
◆온도
물질의 뜨겁고 찬 정도를 수량적으로 표시하는 값, 섭씨온도,화씨온도,절대온도
로 구분하며 다음과 같은 상호 관계가 있다.
①섭씨온도(Centigrade Temperature):℃= 5/9(F-32)
②화씨온도(Fehrenheif temperature):℉= 9/5C+32
③섭씨의 절대온도(Kelvin):K = ℃+273
④화씨의 절대온도(Rankine):R = ℉+460
cf. 1℃= 1.8℉
1℉= 5/9℃
◆열량
표준 대기압하에서 물 1㎏을 1℃올리는데 필요한 열량
①1㎉:물 1㎏을 1℃높이는데 필요한 열량
②1BTU : 1LB의 물을 1℉높이는데 필요한 열량
1㎉ = 3.968BTU = 2.205CHU
1BTU = 1/3.968㎉ = 0.252㎉ = 0.5556CHU
③1CHU : 1LB의 물을 섭씨 1℃높이는데 필요한 열량
1CHU = 1.8BTU
1CHU = 0.4536㎉ ◆현열(감열)
어떤 물질이 상태의 변화가생기지 않고 온도변화만 일으키는데 사용되는 열량
즉,상태변화없이 온도변화에 소요되는 열
Q = C ×G ×Δt
Q = 열량(㎉)
C = 물질의 비열(㎉/㎏℃)
G = 물질의 무게(㎏)
Δt = 온도차(℃)
◆잠열
물질의 온도변화가 없고 상태변화만을 일으키는데 필요할 열량
Q = G ×r
Q = 열량(㎉)
G = 물질의 무게(㎏)
r = 잠열(㎉/㎏)
cf.증발잠열 : 액체가 일정온도에서 증발할때 필요한 열을 말한다.
①물의 증발잠열 : 539㎉/㎏
②얼음의 융해잠열 : 80㎉/㎏
◆동력
단위 시간당의 일의 양으로 PS, kw를 사용한다.
▶1PS(meter계)=75㎏·m/s
=75㎏·m/s ×(1/427)㎉/㎏·m ×3600
=632.2㎉/hr (SI. 735.10415w)
=0.735 kw
=542.5 ft·LB/sec
▶1HP(영국계)=76㎏·m/s
=76 ×(1/427) ×3600
=641.6㎉/hr (SI. 745.680352w)
=550 ft·LB/sec
▶1kw = 102㎏·m/s
= 102 ×(1/427) ×3600
= 860㎉/hr
= 1.36 PS ◈비열 : 표준 대기압하에서 어떤 물질 1㎏을 1℃높이는데 필요한
열량(㎉/㎏℃)
- 정압비열(Cp):기체의 압력을 일정하게 유지하면서 측정한 비열(㎉/㎏℃)
- 정적비열(Cv):기체의 체적을 일정하게 유지하면서 측정한 비열(㎉/㎏℃)
- 비열비(K):기체에만 작용하며 정압비열을 정적비열로 나눈 값
∴K = Cp/Cv > 1 (비열비는 항상 1보다 크다)
Cp > Cv 이므로 Cp/Cv > 1
Cp - Cv = AR
Cp = (K/K-1)AR
Cv = (1/K-1)AR
K 값은 1원자분자(C,S,Ar,He)는 1.66
2원자분자(O₂,H₂,N₂)는 1.4
3원자분자(H2O,CO2,O3)는 1.3 이며,
A = 일의 열당량(1/427 ㎉/㎏m)
R = 가스정수 (848/M ㎏m/㎏K)
M = 기체 분자량 |