[열역학] 이상기체 방정식

고등학교에서부터 대학교 과정에서도

이상기체 방정식이 자주 나옵니다.

그리고

보일의 법칙, 샤를의 법칙도 나오지만

이상기체방정식 공식만 제대로 알면

보일, 샤를의 법칙?? 필요없습니다.

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※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크

1. 이상기체 방정식 소개

2. 이상기체 방정식 식 변형

3. 계와 상태량의 정의(링크)

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1. 이상기체 방정식 소개

이상기체 방정식은

 

P V = m R T

 

P 는 기체의 압력이고, 단위는 kPa를 사용합니다.

V는 기체의 부피이고,단위는 m^3 입니다.

m은 기체의 질량이고, 단위는 kg을 사용합니다.

R은 기체상수이고, 단위는 kPa*(m^3)/(kg*K) 또는 kJ/(kg*K)을 쓴다.

     그리고 기체상수는 공기 종류에 따라 다릅니다.

     대기, 산소, 질소 등..에 따라 다르니 주의하시기 바랍니다.

T는 기체의 절대 온도이고, 단위는 K를 사용합니다. 

     기체방정식 계산할 때 주의할 점이 절대 섭씨 그대로 사용하지 마시길 바랍니다.

만약 섭씨로 나온다면 K로 바꿔써서 계산해야 합니다!!!

절대온도는 = 섭씨온도 +273.15 입니다.

이 공식을 보면 부피(V)가 일정하면 압력(P)와 온도(T)는 비례합니다.

이런 식으로 공식 이해하면 보일,샤를의 법칙은 큰 의미 없다는 것을 알아두시기 바랍니다.

 

 

2. 이상기체 방정식 식 변형

만약, 이상기체 방정식문제에서 밀도가 나왔다면?

이상기체 방정식에서 양변을 부피로 나누면

P  = 밀도 * R * T

가 되며,

문제에서

밀도가 아닌 비체적(v)이라면??

이상기체방정식에서 질량으로 나누면 됩니다.

P * v =  R * T

이런 식으로 식을 활용 할 줄도 알아야 합니다.

또한 이런 이상기체방정식을 몰질량, 몰분율로 표현할 수도 있으니

위에서 이상기체 방정식의 각 항을 설명할 때 단위를 나타내주었으니

기준을, 

즉, "단위"를 잘 맞춰 준다면

기사시험이나, 몰분율 나온 계산 할 때 문제 없습니다.

그리고 이 이상기체 방정식은

실제 기체 계산할 때 적용안된다는 것을 알아두시기 바랍니다.!

계산하더라도 오차 매우 큽니다.!!

 

다음에는 열역학 기본개념인

"계와 상태량 정의"에 대해서 설명하겠습니다.

링크를 참고하시기 바랍니다.

 

 

3. 계와 상태량의 정의 (링크)

 

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계와 상태량은 열역학의 기본개념입니다.

반드시 알아야 하는 개념이니 링크를 참고하기 바랍니다.

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앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게 글을 포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)