카르노 순환(열기관)

이 애플릿은 카르노 열기관의 물리적 진행 과정을 보여 준다.

카르노 순환은 4단계의 가역적인 과정으로 구성되어 있다.

1. 단열 압축(adiabatic compression)

2. 고온 T2에서의 등온 팽창(isothermal expansion)

3. 단열 팽창(adiabatic expansion)

4. 저온 T1에서의 등온 압축(isothermal compression)

5. 단계 1로 돌아가서 계속 실행

1. 단열 압축 과정의 시작점(Press, Volume)을 설정한다. :

초기의 P-V 값을 정하고 마우스로 클릭한다.

그전에 수평선을 드래그하여 최대 압력(Pmax)를 변경한다.

P=1 atm, 이고 V=22.4(리터)일 때, PV/(nR)의 값을 체크해 보자.

실린더 속에 몇 몰의 가스가 있는지 알 수 있겠는가?

2. 등온 압축 과정의 시작점을 설정한다. :

마우스로 다시 클릭한다.(가능한 지역안에서).

3. [시작]버튼을 누르면 애플릿이 시작되고, [초기화]을 눌러서 조건을 재설정 할 수 있다.

[+]를 클릭하면 애니메이션의 속도가 증가한다.(클릭 때마다 1.25배씩)

열기관의 최대 효율도 표시되며, 가스의 부피에 대해 다른 색으로 그것의 온도를 표시한다.

피스톤의 색 :

빨간색 : 고온 T2의 열 저장체와 접촉(열을 흡수)

가스통 안의 붉은 막대는 흡수하는 열량에 비례한다.

녹 색 : 저온의 열저장체와 접촉(열을 배출)

피스톤 지역 안의 붉은 막대는 배출하는 열량에 비례한다.

(붉은 막대의 총 길이는 등온 팽창 과정 동안의 최대 열량이다.)

파란색 : 단열 과정

4. Cp/Cv 는 등적(constant volulume)에서의 열량에 대한 등압(constant pressure)에서의

열량의 비를 나타낸다.

1 보다 큰 아무 값을 넣을 수 있다. 그 때, 자동으로 '초기화' 된다.

5. 애플릿이 멈춰 있을 때, P-V그래프에 마우스를 가져 가면, 좌측 상단에 그때의 P, V값이

나타난다.

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