여러가지 단위와 용어
◎온도와 열량
(1) 온도(Temperature)
물체를 냉각하거나 가열하였을 때, 뜨거움 또는 차가움의 정도를 표시하는 것이 온도이다.
①섭씨온도(Centigrade temperature)
1742년 스웨덴의 셀시우스(Anders Celsius)가 대기압 상태에서 물의 빙점을 0℃, 비등점을 100℃로
정하여 그 사이를 100등분하여 한눈금을 1℃로 규정한 온도.
②화씨온도(Fahrenheit temperature)
1714년 독일의 파렌 화이트(Daniel Fahrenheit)라는 과학자가 물의 빙점을 32℉, 비등점을 212℉로 정하여 그 사이를 180등분하여 한눈금을 1℉로 규정한 온도.
③절대온도(Absolute temperature)
열역학적으로 분자운동이 정지한 상태, 즉 기체의 용적을 일정히 해 두고 온도를 낮추어 주면 압력이 내려가는데 그 압력이 줄어드는 율이 1℃내려갈 때마다 0℃의 압력이 
따라서 기체의 온도가 -273℃가 되면 그 기체의 압력은 0으로 된다.
이 -273℃를 기준하여 나타낸 온도를 절대온도라 한다.
단위 : ˚K : 섭씨절대온도(Kelvin)
˚R : 화씨절대온도(Rankin)
④온도의 종류
㉮건구온도(Dry bulb temperature)
일반 봉상온도계로 측정할 수 있는 온도
㉯습구온도(Wet bulb temperature)
봉상온도계의 수은주 부분에 명주나 모슬린을 달아 물에 적셔 대기 중에 증발시켜 측정한 온도
㉰노점온도(Dew piont temperature)
대기 중의 수증기가 응축하여 이슬이 맺히기 시작하는 온도를 말하며 이슬점이라고도 한다.
㉱빙결온도
대기 중의 물방울이 얼기 시작하는 온도
㉲절대습도(Specific humidity)
건조공기 1kg과 건조공기 1kg에 함유되어 있는 X㎏(1+X)kg을 절대습도라 하며 단위는 kg/kg로 표시한다.
실내공기를 아무리 가열해 주어도 절대습도는 변하지 않으며 수분을 증기로서 가해주면 절대습도가 상승하고
냉동기로서 노점온도 이하로 해주면 절대습도는 내려가게 된다.
㉳상대습도(Relative humidity)
습공기의 비중량(kg/㎥)과 이와 동일한 온도의 포화습공기의 비중량(kg/㎥)의 비를 상대습도라하며 단위는 %로 표시한다.
즉, 포화습공기의 상대습도는 100%이며, 건조공기의 상대습도는 0%가 된다.
㉴비교습도(Saturation degree)
습공기의 절대습도와 이와 동일한 포화습공기의 절대습도와의 비를 비교습도라하며 단위는 상대습도와 같이 %로 나타낸다.
㉵엔탈피(Enthalpy)
액체나 기체가 갖는 모든 에너지를 열량의 단위로 나타낸 것이며, 전열량이라 할 때도 있다. 보통, i란 기호로 나타낸다.
이 총에너지는 그물질의 내부에너지와 물질이 그 체적을 유지하기 위하여 주위의 것을 밀어내고 있는 일의 에너지의 합이다.
엔탈피는 kcal/kg로 표시되며, 그 물질 1kg이 갖는 열량(kcal)의 출입을 나타내는 것으로 생각해도 된다.
냉동에 있어서는 모든 냉매에 대하여 0℃의 포화액의 엔탈피를 100cal/kg로 해서 기준으로 삼아 열량의 출입을 계산하고 있으며,
공기에 대하여는 0℃의 건조공기의 엔탈피를 0cal/kg로 하고있다.
㉶엔트로피(Entropy)
어떤 물질이 일정한 온도T[°K]에 있어서 얻는 열 dQ를 절대온도T로 나눈 수를 엔트로피 s'(kcal/kg°K)라 한다.
물질이 열의 출입없이 변동하는 경우, 즉, 단열변화에서는 엔트로피가 변하지 않고 일정하다.
냉동사이클에 있어서는 모든 냉매에 대하여 0℃의 포화액의 엔트로피를 1kcal/kg°K로 하고 있다.
(2) 열량(Quantity of heat)
열은 무게가 없으므로 그 양을 직접 측정할 수는 없느나, 그 열이 어떤물체에 작용하면 그 물체는 변화하게
되는데 그 변화의 대소에 의하여 열량을 측정하게 된다.
단위 : Kcal(Kilogram Calorie 약자)
B.T.U(British Thermal Unit의 약자)
①1kacl : 대기압하에서 물 1kg의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량
②1B.T.U : 대기압하에서 물 11lb의 온도를 1℉ 올리는데 필요한 열량
③1C.H.U : 대기압하에서 물 11lb의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량
|
※
|
kcal와 B.T.U의 관계 ① ② | |||
|
|
<열량 단위의 비교> |
|
| |
|
|
kcal |
B.T.U |
|
|
|
|
1 |
3.968 |
|
|
|
|
0.252 |
1 |
|
|
|
|
0.4536 |
1.8 |
|
|
|
|
0.23885 |
0.94783 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(3) 열용량과 비열
①열용량(Heat capacity thermal)
어떤 물질의 온도를 1℃만큼 올리는데 필요한 열량을 그 물질의 열용량이라고 한다.
열용량(H) = 물질의 질량(G) * 비열(C)
②비열(Specific heat)
어떤 물질 1kg의 온도를 1℃올리는데 필요한 열량을 그 물질의 비열이라 한다.
단위 : kcal/kg℃ B.T.U/1lb℉
|
※ |
물의 비열 : 1kcal/kg℃, 얼음의비열 : 0.5kcal/kg℃ |
㉮정압비열(Specific heat at constant pressure : CP)
기체를 가열할 때, 압력을 일정하게 유지하면서 가열할 때의 비열
㉯정적비열(Specific heat at constant volume : CV)
기체의 체적을 일정히 하고 가열할 때의 비열
㉰비열비(CP/CV)
기체에만 적용하며 정적비열과 정압비열의 비로서 나다내며 그 값은 항상 1보다 크다. 정압비열(CP)이
정정비열(CV)보다 항상 크기 때문이다.
|
※ |
NH₃: 1.31, R-12 : 1.136, R-22 : 1.184 |
|
|
|
< 물질의 비열 > |
|
| |
|
명 칭 |
비 열 |
명 칭 |
비 열 |
명 칭 |
비 열 |
|
물 |
1.00 |
수 은 |
0.035 |
유 리 |
0.20 |
|
얼 음 |
0.50 |
구 리 |
0.094 |
토 사 |
0.45 |
|
아 연 |
0.093 |
무수알콜 |
0.58 |
목 재 |
0.60 |
|
알루미늄 |
0.24 |
에 텔 |
0.54 |
벽 돌 |
0.20 |
|
금 |
0.03 |
석 유 |
0.50 |
콘크리트 |
0.25 |
|
은 |
0.05 |
바 닷 물 |
0.94 |
대 리 석 |
0.21 |
|
|
< 냉매의 비열 및 비열비 > |
| |
|
명 칭 |
정 압 비 열(CP) |
정 적 비 열(CV) |
비 열 비(CP/CV) |
|
공 기 |
0.2375 |
0.1690 |
1.40 |
|
산 소 |
0.2175 |
0.1550 |
1.40 |
|
질 소 |
0.2438 |
0.1727 |
1.41 |
|
수 소 |
3.4090 |
2.4122 |
1.41 |
|
암 모 니 아 |
0.5080 |
0.3003 |
1.31 |
|
탄 산 가 스 |
0.2170 |
0.1535 |
1.41 |
|
아 황 산 가 스 |
0.1553 |
0.1246 |
1.25 |
|
※
|
비열비가 크면 압축 후 토출가스 온도가 높다. 암모니아 냉매는 비열비가 커서 토출가스 온도가 높기 때문에 압축기 헤드에 Water Jacket(물자켓)을 설치하여 실린더를 냉각시킨다. |
㉱비중(Specific gravity)
한 물체를 구성하고 있는 물질중의 중량과 이와 동일한 부피의 4℃ 물의 중량과의 비를 말한다.
고체의 비중 = 
액체의 비중 = 
㉲비체적(Specific volume)
어떤 물체의 단위중량당 체적을 말한다. 단위 : ㎥/kg, ℓ/kg
㉳밀도(Density)
어떤 물체의 단위체적당 중량을 말한다. 단위 : kg/㎥, kg/ℓ
㉴농도(Concentration)
어떤 액체에 어떤 물질이 용해되어 있을 때, 액체속에 함유된 물질의 비율을 농도라 한다.
농도 = 