행복한 지구 사람 [행복지구]

--압력계 코일 사이폰관 Pressure gauge siphon tube 압력계를 설치할 때 돼지꼬리처럼 생긴 사이폰관을 같이 사용하고는 한다. 그 이유는 무엇일까. 사이폰관은 압력계의 부르돈관을 보호해주는 역할을 한다. 고온의 냉매나 steam을 사용할 경우, 직접 압력계의 부르돈관에 접촉하게 되면 부르돈관의 재료가 쉽게 피로한계에 도달하여 압력계의 수명이 단축된다. 이를 사이폰관의 굴곡부에 유체가 체류하므로 부르돈관이 고온에 직접 접촉하지 않고도 압력을 측정할 수 있도록 하여, 압력계를 보호할 수 있다. 참고로, 사이폰 관을 채우고 있는 유체가 물과 같은 비압축성 유체일 경우, 맥동(fluctuation)압력을 완화하는 기능은 없다. 맥동압력으로 부르돈 압력계가 떨릴 경우, 압력계 전단에 볼 밸브를 ..

--고전열역학의 역사 현재 우리가 배우는 고전열역학의 기본적 개념은 17세기 초에 태동되었다. 1610년경 갈릴레오 갈릴레오(Galileo Galilei)가 물체의 온도를 측정할 수 있는 도구를 최초로 사용하였다. 그 전까지는 온도라는 개념이 정리되지 않았고, 뜨거움과 차가움의 변화 정도를 나타나는 도구였다. 1630년 헝가리의 페르디난드 2세(Ferdinand II)가 알코올 온도계와 가장 유사항 장치를 만들었다. 1670년 보일의 법칙이 논의되었다. 이상기체 법칙의 효시가 되었다. 1770년 영국의 조세프 블랙(Joseph Black)이 열소이론(Caloric theory)를 주장. 열은 물질의 일종이라고 간주하였다. 칼로릭원자는 너무 작아 직접 관찰할 수 없지만, 일정 수준 이상으로 함께 움직일 때..

--과포화 super-saturation 어떤 용액이 포화상태를 넘어서 증가한 상태. 용액이 그 온도에서 용해도에 해당하는 양보다 많은 용질을 포함할 때(용액의 과포화)나 증기가 그 온도에서 포화증기압 보다 높은 압력을 가질 때(증기의 과포화) 등이 있다. 용액이나 증기의 과냉각에서 일어난다. 과포화는 준안정상태(quasi-static state)이므로 참 평형이 아닌 거짓 평형이다. -- __ 2017. 04. 03 작성

등온과정, 단열 과정 isothermal process, adiabatic process 1 2 등온과정 (isothermal process) 온도가 일정한 상태에서 진행되는 과정이다. 과정이 아주 천천히 진행되어, 과정 중 어느 시각에 보더라도 시스템의 상태가 해당 시각에 따른 평형상태라고 할 수 있는 준평형상태(quasi-steady state)이다. 과정의 시간이 충분하여 주변환경의 온도와 시스템의 온도가 같아지는 온도평형이 이뤄난다. 즉, 시스템과 주변환경이 열교환을 하는 과정이다. 더보기 이상기체일 경우 아래와 같다. $$ PV_1 = nRT_1 $$ $$ PV_2 = nRT_2 $$ 등온과정이므로 $$ \Delta T=0 $$ 즉, $$ \Delta T=(T_2 - T_1) = P(V_2 - ..

--에너지 분야의 4차 산업혁명, ENERGY 4.0 ㅇ 4차 산업혁명(4th Industrial Revolution])은 디지털혁명(3차 산업혁명)을 기반으로 물리적·디지털적·생물학적 공간의 경계가 희석되는 기술융합의 시대로 정의 * 1차 산업혁명(증기기관·기계화), 2차(전기동력원·대량생산), 3차(IT·자동화생산)* 로봇과 인공지능, 생명과학 등 첨단기술들이 융합하여, 사이버물리시스템(CPS) 구축* 사회, 경제, 문화 등 여러 방면에 영향력을 미칠 것으로 예상 이처럼 4차 산업혁명은 사회, 경제, 문화 등 여러 방면에 영향력을 미칠 것으로 예상되는 가운데, 에너지 분야에 있어서는 에너지의 디지털화를 촉진하는 에너지 4.0 시대로 진입하고 있습니다. ERIA(Economic Research Inst..

--metastable state 준안정 상태 대기압하에서 순수한 물을 0℃ 이하로 냉각하여도 얼지 않는 수가 있다. 이와 같이, 본래의 열평형으로는 다른 상으로 옮아가는 것인데도, 원래의 상이 유지되고 있는 상태를 준안정 상태라고 말한다. 이 상태는 교란 등에 의하여 더욱 안정된 상태로 이행한다. 위의 예와 같이, 응고점 이하의 액체를 과냉액이라고 하는데 대하여 포화 온도 이상의 액체를 과열액(過熱液)이라 한다. -- __ 2017. 03. 29 작성

--알카리메탈 순환을 이용한 열-전기변환기술 AMTEC AMTEC(Alkali Metal Thermal to Electric Converter) 기술은 연료전지, 태양광셀, 열전모듈 및 금속유체를 이용하여 고온폐열, 태양열과 같은 열에너지를 직접 전기로 변환시키는 기술이다. 우주용 전력생산의 응용뿐 만 아니라 지상용으로 개발이 신속히 이동하고 있으며, 지상용으로는 자가발전로, 열병합 발전 유니트, 고속 도로 위험표시 등, 휴대용과 장거리 전력 시스템에 광범위하게 사용 가능 1962년 미국 포드(ford)社에서 전기자동차의 전원공급장치로 활용하기 위해 Joseph T. Kummer가 처음 제안했고, 1966년 Neil Weber와 함께 개발한 소듐열엔진(SHE, sodium heat engine)이 시초이..

--유효숫자 1. 측정값의 유효숫자 측정장치의 가장 작은 눈금보다 하나 더 작은 숫자까지 측정값의 유효숫자로 한다. 그림 1(a)에 보이는 자 (ruler) 는 눈금이 5mm 마다 매겨져 있다. 이 자를 이용 하여 물체의 길이를 측정하면 135mm~140mm 사이라는 것은 정확하게 읽을 수 있으 며, 이 때 눈대중 (경험) 을 동원하여 137mm 까지 읽어서 측정값으로 택한다. 2. 계산값의 유효숫자 2.1. 덧셈과 뺄셈: 자릿수에 의해 결정ex.) 32.11 + 1.534 = 33.644 → 33.64 ① 2.1234 (소수점 이하 네 자리) + 0.1 (소수점 이하 한 자리) = 2.2134 → 2.2 (소수점 이하 한 자리) ② 2.1234 (소수점 이하 네 자리) + 0.01020 (소수점 이하 ..

--물리의 역사 고전 물리학 역학 코페르니쿠스 ~1530 천상법칙을 설명하기 위해 지동설 구상 브라헤 ~1601 30년간 사분의, 육분의로 행성 움직임 관측 케플러 ~1619 케플러 법칙 발표 갈릴레이 ~1642 속도, 가속도 개념 확립 뉴턴 1687 거시세계 운동방정식 전자기학 쿨롱 1784 비틀림 진자 실험, 쿨롱 법칙 외르스테드 1820 전류가 흐르는 주위의 나침반 움직임 암페어 1827 암페어 법칙, 전류와 나침반 관계 패러데이 1831 패러데이 법칙, 자석이 전기현상 만듬 맥스웰 1864 쿨롱, 암페어, 패러데이 법칙 집대성, 빛은 전자기파 현대 물리학 상대성 이론 마이컬슨, 몰리 1887 빛의 매질(에테르) 찾는 실험, 광속은 일정(역학과 전자기학 간 모순) 아인슈타인 1905 공간과 시간이 ..

--열음향 Thermal Acoustic 1. 열음향 개요 소리에너지와 열에너지간의 상호작용에 대한 현상을 열음향(Thermal Acoustic)현상이라고 부른다. 1777년 히긴스(Higgins)가 수소불꽃 실험을 하다가 음향진동 현상을 발견하였다. 긴 파이프의 한쪽 끝에 열을 가했을 때 파이프의 반대쪽에서 소리가 발생하는 현상을 발견하여 최초로 소개되었다. 열음향 현상은 유리를 부는 직공들이 자주 접하였을 것이다. 찬 유리관을 뜨거운 유리관 옆에 놓을 때 소리가 나는 현상을 발견하고, 이러한 현상을 존트하우스(Sondhauss)가 처음으로 연구하여 한쪽 끝이 막힌 유리관을 존트하우스관(Soundhauss tube)라고 하였다. 이것은 최초의 열음향엔진으로 알려져 있다. 이후에 존트하우스(Sondhau..