신경효님의 글
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새해 복 많이 받으시고, 올해도 건강하세요.

제가 궁금한 점은 밀폐계내에 꽉 차있는 절연유(팽창계수:0.00077)가 내부 온도변화에 의해 상온상태에서 온도가 상승 되었습니다.
최종온도에서 그(절연유) 체적의 변화량을 구할 수 있는 공식을 알고 싶습니다.

이때 밀폐계 내부의 압력도 상승할 것 같은데, 압력변화는 어떻게되는지 알고 싶습니다.

즐거운 하루 되세요...



----------------- [답 변] -------------------

안녕하십니까?

밀폐계라는 것 자체가 체적의 변화가 없다는 것 아닌가요?
약간 모순이 있는 것 같습니다.
질문에서 밀폐계라 하셨는데,
체적변화의 유무에 따라 두가지 다른 경우의 설명을 드리겠습니다.

1. 밀폐계가 체적의 변화가 없는 것을 의미한다면;
-->
오일의 온도는 아무리 향상시켜도 체적변화는 없겠지요.
하지만 압력은 급격히 올라갑니다.

2. 밀폐계가 체적이 변화한다면;
-->
오일의 온도가 상승함에 따라 오일의 체적은 팽창계수에 비례하여
팽창하나 압력은 변화하지 않습니다.

그러나 현실적인 경우,
밀폐계가 체적이 약간만 변화한다면,
온도와 압력 모두 상승할 수는 있습니다.
이 경우 온도 상승후의 최종 부피를 알 수만 있다면 압력을 구할 수 있고,
반대로 최종 압력을 알면 최종 부피를 구할 수 있습니다.

하지만 부피와 압력을 모두 구할 수는 없습니다.

감사합니다.

신경효님의 글
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새해 복 많이 받으시고, 올해도 건강하세요.

제가 궁금한 점은 밀폐계내에 꽉 차있는 절연유(팽창계수:0.00077)가 내부 온도변화에 의해 상온상태에서 온도가 상승 되었습니다.
최종온도에서 그(절연유) 체적의 변화량을 구할 수 있는 공식을 알고 싶습니다.

이때 밀폐계 내부의 압력도 상승할 것 같은데, 압력변화는 어떻게되는지 알고 싶습니다.

즐거운 하루 되세요...
----------------- [답 변] -------------------

말씀하신 팽창계수가 체적팽창계수라고 생각하면 온도 변화에 의해 증가한 부피 = (상승온도 x 팽창계수 x 밀폐된 공간의 부피)가 됩니다.

압력변화는 비압축성이라 가정하면 밀폐된 공간의 강성과 관계가 됩니다.

즉 온도상승에 의해 밀폐된 공간의 압력이 증가하고 압력의 증가가 밀폐된 공간을 크게(변형 발생)하기 때문에 이들간의 평형을 이루는 점이 최종적인 내부 압력이 될 것입니다.

밀폐된 공간의 강성의 높고 낮음에 따라 작동유의 비압축성 영향을 고려해야 하는데 일반적으로 박막형태의 밀폐공간이라 생각하면 비압축성으로 해도 무방할 것 같습니다.

작동유의 사용조건에 따라 내부에 공기 미립자가 다량 함유되어 있다면 예기는 완전히 달라짐니다.

수식은 상황에 따라 복잡하게 변하기 때문에 없다고 보시면되구요 해석을 하기위해서도 많은 가정및 변수가 필요하기 때문에 실험을 통해 결정하시는 것이 현명할 것 같습니다.

감사합니다.