열유체역학

열유체역학의 기본 개념

 열유체역학은 유체의 운동과 에너지 변환 및 이와 관련된 유체의 성질에 관한 학문이다. 사람들의 생활에서 매우 중요한 공기와 물은 에너지의 저장, 수용, 전달시에 많이 이용되고 있다. 최근 현대사회에서 심각한 문제로 대두되고 있는 에너지문제의 해결책을 위해서는 열유체역학의 지식과 이해는 필수적이라 할 수 있다. 열유체역학의 기초개념으로는 질량보전의 법칙, Newton의 운동법칙 및 열역학 제1법칙과 열역학 제2법칙 등이 있다. 열유체역학의 해석에 필요한 기초개념과 몇 가지 물리적 성질 등에 대하여 설명한다.

 

서론

 열유체역학은 일반적으로 열역학과 유체역학으로 분리되어 취급되어 오던 학문을 통합하여 다루는 학문이다. 유체역학은 유체의 운동과 유체에 의하여 작용하는 힘, 그리고 그 응용분야를 다루며, 열역학은 에너지의 변환, 특히 일과 열의 전달과 이에 관련되는 물질의 성질을 다루는 학문이다. 열은 에너지의 한 형태이며 다른 형태의 에너지로 변환된다. 그런데 이러한 과정에서는 열을 주고받는 물질의 상태가 변화하게 된다.

 열역학에서는 열을 주고 받거나 열에너지가 다른 에너지로의 변환 및 이 과정에서 물질의 상태변화의 관계를 명확히 밝히는 것을 목적으로 한다. 따라서 열역학은 고전 물리학의 일부로서, 물질의 상태 및 상태변화와 에너지가 서로 주고받는 관계를 다루고 있으므로 물리학, 화학 및 공학관계의 분야에서 에너지에 관한 많은 문제의 해석에 널리 응용되고 있다. 이와 같은 응용분야에 따라서 그 원리가 동일하여도 그 적용 대상이 다르므로 열역학은 화학열역학, 열역학 등으로 나누어진다.

 화학열역학은 주로 화학반응 및 공학 평형에 관한 사항을 다루는 것을 주체로 한 것이며, 이들에 관한 각종 계산은 여러 가지 화학적 과정에 응용되고 있다.