제 4장 온 도(Temperature)
4. 기본개념
• 온도 : 특정한 집합상태(고체, 액체, 기체)에 있는 물질의 온도 는 그 물질 분자가 가지고 있는 평균 운동에너지의 척도이다.
이 에너지는 직접 측정할 수 없다.
온도에 따라 달라지는 물질의 몇 가지 물리적 특성치를 측정함
으로써 간전접으로 측정함.
• 온도 측정 기기
- Thermist(열저항체, 저항온도계):
도체의 전기저항이 온도에 의해 변하는 성 질 이용
- Thermocouple (열전대, 열전기쌍) :
서로 다른 금속의 접점에서의 전압이 온도에 의해 변하는 성질 이용
- Bimetal Thermometer(두금속온도계) :
두 가지 얇은 금속판의 팽창률이 온도에 의해 변하는 성질 이용
- Radiation Thermometer(복사온도계, 고온계:pyrometer) :
고온의 물체로부터 방출 되는 복사에너지에 따른 휘도로부터 측정 (휘도; 광원에 대한 밝기를 나타내는 양)
- 일정 질량의 유체부피 온도계 : 온도 변화에 따른 부피변화로 측정
상대온도
상대눈금 기초
섭씨 와 화씨 온도 : 1기압 하에서 물의 빙점과 비점을 사용 하여 정의.
* 섭씨 : 0°C - 100°C 화씨 : 32°F - 212°F
절대온도
절대눈금 기초
Kelvin 온도(K) : 섭씨 온도 눈금에서 절대영도를 0으로 놓음.
(-273.15°C )
Rankin 온도((°R) : 화씨 온도 눈금에서 절대영도를 0으로 놓음 (-460°F)
절대온도 눈금의 0점은 우리가 가능할 것으로 생각하는 최저 온도이다
# 온도 값
- T(°C) = T(°F)+40, ☓ 5/9 , -40 - T(°F) = T(°C)+40, ☓ 9/5, -40
# 온도단위 간격( )간의 환산인자
) ( )
(K T C
T
T(R) T(F)
T
기체상태 : 절대온도 사용
# 실제 온도값인지 온도 단위인지 구별
온도값은 임의 온도 눈금에서
기준점으로부터 측정한 온도단
위의 누적값
제 5장 압 력(Pressure)
5.1 압력단위
• Pressure : 단위 면적에 작용하는 힘. N/m2(Pascal, Pa), dynes/cm2, lbf/in2
• 유압(fluid pressure) : F/A 용기의 벽면에 면적 A 의 구멍을 통하여 유체가 새 는 것을 막기위한 최소한의 힘.
• 유체의 정수압(Hydrostatic pressure) : 관 아래 면에 작용하는 압력.
P = F/A = P0 + ρgh P P0 g / gch
• 그외 다른 압력 : 항상 절대압이나 게이지압을 표시 (300kPa, 절대 760mmHg, 게이지)
gauge in
lb psig
absolute in
lb psia
f f
2 2
/ :
/ :
표준대기압
5.2 압력측정
• 대기압 : 측정점(예, 해면)에 위치한 유체(공기) 기둥의 밑바닥에서의 압력.
- 특정한 날 해면 높이에서의 대기압이 대표치인 760mmHg를 표준대기압
• 게이지압(Gauge Pressure, 계기압) : 주변대기압을 기준으로한 압력 유체의 압력을 측정하는 많은 계기들에서 사용
게이지압(계기압, 상대압) 0 = 주위대기압(p109 그림 5.2)
• 절대압(Absolute Pressure) : 절대진공(완전진공, 0기압)을 기준으로 한 압력. 절대압력0 = 완전진공 (p109 그림 5.2)
• P절대압 = P계이지압 + P대기압
• P절대압 = P대기압 – P진공도
5.3 압력차 측정(Manometer)
g h d g
g P g
g d P g
c f c
c
1 1 2 2 2
1
hg P g
P
d d
h
c
f
2 1
2 1
2
1 ,
If)
if) 유체 1,2가 압력이 높지 않은 기체인 경우 (액체의 밀도가 100-1000배)
g h P g
P
c f f
2 1
가 되고 가 대기압이면 계기압 은 마노미터 유체의 높이와 같다.
h P
P1 2
# head로 표시하면 P2
Flowmeter - Flow Rate Measurement
Figure Flowmeters: (a) rotameter (b) orifice meter.
