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재료 열역학 - Phase Diagram의 비밀_두번째 시간 재료 열역학 - Phase Diagram의 비밀_두번째 시간 안녕하세요~ 연재가 많~이 늦어졌죠?? 어느덧 저는 개강한 지 8일째입니다. 오늘은 Gaskell 책의 2단원인 The First Law of Thermodynamics 얘기를 할 거에요. 와! 드디어 열역학 1법칙을 소개하는 시간이에요!! 열역학 법칙에는 흔히들 크게 3가지가 있다고 합니다. 에너지 보존 법칙인 1법칙, 엔트로피와 자발성과 관련된 2법칙, 그리고 절대온도 0도에 가까워지면 엔트로피가 0에 가까워진다는 3법칙(이건 어렵죠… 조건도 더 필요해서 이따가 다음에 더 자세히 얘기하기로 하죠.) 혹자는 열평형 조건을 열역학 제 0법칙이라고 해서 4가지 법칙이 있다고 하기도 해요. 지금부터 저와 살펴볼 법칙은 가장 직관적인(?) 열역학 제.. 2016. 9. 9.
재료 열역학 -Phase Diagram의 비밀_첫번째 시간 재료 열역학 - Phase Diagram의 비밀_첫번째 시간안녕하세요~ 제가 즐거운 방학을 보내느라 연재가 늦어졌습니다. 오늘은 Gaskell 책의 1단원인 Introduction & Definition of Terms에 대한 얘기를 해 보고자 합니다. 여기서는 새로운(?) 개념 몇 가지를 설명하는 시간을 가지도록 할게요^^ 1. System(계)열역학에서 얘기하는 system(계)는 컴퓨터의 시스템(윈도우?) 같은 것과 좀 다른 개념이죠~ 열역학에서 system(계)이란 우리가 열역학적 분석을 하려는 대상을 말합니다. 그런데 이건 절대적으로 정해져 있는 게 아니라 사람마다 정하기 나름이랍니다. 빈 지도에 국경 정하는 거랑 비슷해요. 열역학에서 우리가 하게 될 열역학적 분석이란 열이 빠져나가고 들어오고,.. 2016. 7. 18.
재료 열역학 - Phase Diagram의 비밀_intro 재료 열역학 - Phase Diagram의 비밀_Intro 안녕하세요~ 연재에 앞서 제 소개를 먼저 드리려고 합니다. 저는 공우 7기 재료공학부 14학번 조재연입니다. ^0^ 제가 이 연재를 시작하게 된 건 음… 뭐랄까 재료과에서 없어서는 안될 기본 과목 중의 하나인 재료 열역학에 대한 얘기를 나누고 싶어서에요. 뭐 저도 이 분야의 엄청난 전문가는 아니지만, 한 학기 동안 수업 들으면서 깨닫게 된 다양한 것들을 많은 사람들과 공유해 보고 싶었습니다. 글 솜씨도 많이 부족하고 모자란 점이 많을 수도 있는 포스팅이지만 함께 좋은 지식 교환의 장을 만들어 갔으면 합니다. 1. 열역학과 재료 열역학 열역학은 많은 다른 분야에서도 배우고 활용하는 학문입니다. 기계과의 열역학, 물리과의 열역학, 화학과의 역학……... 2016. 7. 9.
열 : Some design equations for convective mass transfer # 더 복잡한 물질전달 문제 안녕하세요! 물질전달 연재를 하고 있는 공우 5기 화학생물공학부 10학번 김승현입니다. 어느덧 벌써 약속드린 학부생을 위한 물질전달 10선을 마무리할 때가 되었네요. 그 동안 참 많은 모델에 대해서 물질전달 문제를 풀어보았죠. 대부분은 combined molar/mass flux식과 mass balance를 쓰고 지배방정식을 유도해서 풀 수 있었습니다. 그런데 생각해보니, 이렇게 풀 수 있는 이유는 가정을 통해 시스템을 많이 간소화시켰기 때문에 가능했습니다. 분명 실생활에서 접할 수 있는 물질전달 문제들은 이러한 가정들이 성립하지 않은 경우도 많을 것입니다. 즉, 너무 복잡해서 이제까지 우리가 풀던 방식으로 풀 수 없는 문제의 경우 어떻게 접근해야 할까요? 다들 하산하기 전에.. 2016. 6. 4.
아홉 : Diffusion into a falling liquid film (Gas absorption) # 유체역학과 물질전달 이론이 아닌 현실에서 만나는 문제들은 대부분 물질전달과 함께 열이나 운동량 전달이 관여하게 됩니다. 이 운동량(Momentum), 열(Heat), 물질(Mass) 전달을 통틀어서 이동현상(Transport Phenomena)라고 하는데요. 각 과목을 배우는 이유는 바로 현실에서 맞닥뜨리는 이동현상 문제를 풀기위함이라고 할 수 있습니다. 하지만 지금까지 같이 공부한 것은 순수한 물질전달 문제였지 유체역학이나 열전달과는 무관했습니다. 따라서 궁극적으로 이동현상 문제를 풀기위해서 혼합 전달이 일어나는 시스템에 대해 풀고 해석할 줄 알아야겠죠? 이번 시간에는 유체역학과 물질전달을 짬뽕해보겠습니다. 흘러내리는 액체에 기체가 얼마나 빠르게 녹을 수 있을까? 이번 포스팅에서 예제로 다룬 문제는.. 2016. 5. 29.
여덟 : Mass transfer between phases # 여러 상에서의 물질 전달 지금까지는 모두가 한 상(phase)에서 일어나는 물질 전달에 대해 배웠는데요. 이번에는 기체/고체, 기체/액체와 같이 서로 다른 두 상이 접할 때 물질 전달이 어떻게 이루어지는 다루어 볼까 합니다. 이미 라울의 법칙, 헨리의 법칙 등을 통해서 기체/액체가 접해 있는 경우 용질이 어떻게 분포하는지에 대해서는 고등학교나 대학교 1학년 때 배웠을 거에요. 하지만 물질들이 얼마나 빠르게 상 경계를 지나 이동하는지에 대해서는 아직 감이 안 오실거에요. 이번 시간에는 이 속도에 대해서 공부해 보겠습니다. 개념 이해 먼저 개념을 좀 정리하고 갑시다. 우리는 라울의 법칙이나 헨리의 법칙을 통해서 기체와 액체가 평형 상태에 있을 때 한 성분 A의 몰 분율이 각 상에서 다르다는 것을 이미 알.. 2016. 5. 22.
일곱 : Unsteady-state diffusion of A from a soluble wall into a finite body of liquid # Unsteady-state 두 번째 문제 저번 시간에는 고체가 무한한 액체 속으로 확산되어 들어가는 Unsteady-state 문제를 풀어봤습니다. 하지만 실제로 이렇게 무한한 액체 속으로 확산이 이루어지는 경우보다는 유한한 액체 속으로의 확산이 더 자주 일어나겠죠? 이번 시간에는 경계조건을 약간 다르게 하여 문제를 풀어보고 그 속에 숨어 있는 수학적 내용을 짚어보도록 하겠습니다. 문제 이해 이번에 다룰 시스템은 위의 그림과 같이 고체 A가 액체 B 속으로 조금씩 용해되어 확산하는 시스템입니다. 이때 z방향으로만 확산하고, 액체의 밀도와 확산계수( )는 일정한 상수라고 하겠습니다. 그림에서 알 수 있듯이, 액체(B)와 고체(A) 두 성분만 존재하는 binary system이고요. 이번 문제의 핵심은 .. 2016. 4. 30.
여섯 : Unsteady-state diffusion of A from a soluble wall into a semi-infinite body of liquid # Unsteady-state diffusion? 지금까지 문제를 풀다가 steady-state라고 가정하는 것을 많이 보셨을 거에요. steady-state란 시스템의 변수들이 시간에 따라 변하지 않는 상태를 말하는데요. 이렇게 가정함으로써 mass balance 식에서 accumulation 항을 0이라 할 수 있었습니다. 하지만 실제 시스템에서는 확산하고 있는 A의 농도가 시간에 따라서 어떻게 변하는지 알아야 하는 경우가 있습니다. 따라서 이번 시간에는 accumulation 항을 무시하지 않고, 시간에 따른 농도 변화가 어떻게 나타나는지 간단한 시스템을 통해 알아보도록 하겠습니다. 문제 이해 이번에 다룰 시스템은 위의 그림과 같이 고체 A가 액체 B 속으로 조금씩 용해되어 확산하는 시스템입니다. .. 2016. 4. 16.
#7. Fourier Series(5-2. Fourier-Bessel series) 식이 길어서 잘릴수도 있습니다! 창을 최대 크기로 키워주세요~ 그림 출처 인사가 또 오랜만이라는 말로 시작하네요 ㅠ 이전처럼 자주자주 찾아뵙지 못하는데에 죄송함을 표하며…. 오늘은 Fourier series의 general form 에 대한 마지막 주제인, Fourier-Bessel series를 말해보고자 합니다. 사실 거의 모든 것을 앞에서 해놓았기 때문에, 링크를 걸어둔 채로 많이 점프를 할거거든요(?!)! 그러니, 창을 여러개 띄워둘 준비를 하시면 되겠습니다 ㅎㅎ 그럼 시작해볼까요? Fourier series의 general form remind를 하자면, Fourier series의 general 한 form 은 아래와 같습니다.바로 직전 포스팅에 유도는 해뒀으니, 이제 자리에 그 유명한 를 넣.. 2016. 4. 10.

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