* 비열( 比熱 )[specific heat] 및 비열비
1) 비열의 정의 : 어떤 물질 1kg을 온도 1℃높이는데 필요한 열량이다.[어떤 물질의 단위 중량당의 열용량]
2) 비열의 단위 : kcal/kg*℃, KJ/kg*K
3) 기체의 비열
⎙ 정압(등압)비열: 압력이 일정할 때의 비열(Cp로 표시)
⎙ 정적(등적)비열 : 체적이 일정할 때의 비열(Cv로 표시)
4) 비열비(κ) = 정압비열/정적비열 >1 (Cp > Cv)
① 비열비는 언제나 1보다 크다. 이유는 분자운동에너지가 정적비열보다 정압비열이 언제나 크기 때문에 이다.
② 정압비열과 정적비열과의 관계 : Cp > Cv(정압비열이 정적비열보다 크다.)
⎙ 정압비열은 압력을 일정하게 유지하면서 온도를 상승시키면 체적이 팽창하여야하기 때문에 분자의 거 리가 멀어져서 자체의 충돌열이 부족하여 열량을 많이 필요로 하며, 정적비열은 체적을 일정하게 한 후 온도를 증가시키면 체적 의 증가 없이 압력이 증 가하여 분자간의 충돌열이 증가하므로 열량이 적게 소비된다. 그러므로 가스의 정압비열이 같은 기체 라도 정적비열보다 열량 이 크게 된다.
⎙ 고체나 액체에서는 정압비열과 정적비열의 값의 차이가 거의 없어 실용상 구분하여 쓰지 않는다.
③ 비열비는 단위가 없다.
④ 비열비가 클수록 압축기의 토출가스 온도는 높아진다.
5) 비열비 값
① 1원자 분자(C, S, Ar, He...) : 1.66
② 2원자 분자(O 2 , H 2 , N 2 .......) : 1.4
③ 3원자 분자(H 2 O, CO 2 , O 3 ...) : 1.3
[각 물질의 비열 값]
물 얼음 수증기 중유 금 은 1 0.5 0.44 0.45 0.03 0.05
철 바다물 수은 아연 알루미늄 동 0.113 0.94 0.035 0.094 0.24 0.092
① 비열은 물질마다 값이 다르다.
② 비열이 크면 열용량도 크다.
③ 비열이 큰 물질일수록 천천히 데워지고 천천히 식는다.
Cp - Cv = A*R
Cp = [K/K-1]A*R
Cv = [1/K-1]A*R
① A : 일의 열당량(1/427kcal/kg*m)
② R : 기체정수(848/Mkg*m/kg*K)
③ M : 기체분자량