사이클에 대하여 알아보기

사이클의 정의

 계 내의 동작 물질이 한 상태로부터 여러 가지 상태변화를 거쳐 원래의 처음 상태로 되돌아오는 과정을 반복하는 상태변화를 사이클이라 정의한다.

 

사이클의 구성

 사이클을 구성하는 모든 상태변화 중 어느 하나라도 비가역변화인 사이클을 가역사이클이라 하고, 상태변화 중 어느 하나라도 비가역변화인 사이클을 비가역 사이클이라 한다.

 열역학에서는 통상 가역사이클의 경우에 대하여 취급하고, 그것의 결과에 적당한 계수(효율)를 곱하여 비가역 사이클에 대한 결과를 내는 방법을 취하고 있다.

 사이클을 하는 물질을 동작물질이라고 하며, 사이클에는 증기원동소와 같은 동작 물질을 반복하여 다시 사용하는 밀폐 사이클과, 내연기관이나 공기압축기와 같은 1사이클이 끝난 후 동작 물질을 버리고 다시 사용하지 않는 개방사이클이 있다. 임의의 가역사이클을 표시하여 이 사이클을 1a2과장과 2b1의 두 개의 과정을 생각하면, 먼저 외부로부터 열량 Q을 공급받아 1a2과정으로 팽창하여 외부에 일 W를 구하고, 그 다음 외부로부터 일 W를 받아 동작 물질을 2b1과정으로 압축하며 외부에 열량 Q를 방출함으로써 1사이클이 완성한다. 사이클을 하는 동안의 열량 Q1, Q2은 열역학 제1법칙식의 제1 기초식으로부터 된다.