단열과정 계산기

아닙니다. 열을 주고받지 않는다는 뜻일 뿐, 오히려 등온보다 온도가 크게 움직입니다. 누르면 밖에서 한 일이 갈 곳이 없어 전부 내부에너지가 되어 뜨거워집니다. 이 단원에서 가장 흔한 오해입니다.

빠르게 눌러 열이 빠져나갈 틈이 없는 사실상 단열 압축이기 때문입니다. 공기를 부피 절반으로 누르면 20℃에서 약 113℃까지 오릅니다. 반대로 스프레이 캔이 차가워지는 것은 같은 이유의 단열 팽창입니다.

압축비를 16~22로 잡아 공기만 먼저 누르면 900K를 넘어 경유의 자연발화점을 한참 넘기기 때문입니다. 그때 연료를 뿌리면 저절로 불이 붙습니다. 가솔린은 압축비가 10 안팎이라 그 온도에 못 미쳐 불꽃이 필요합니다.

분자 모양으로 정해집니다. 단원자(헬륨·아르곤)는 5/3 ≈ 1.667, 이원자(질소·산소·공기)는 7/5 = 1.4, 삼원자 이상(이산화탄소)은 1.3 안팎입니다. 원자가 많을수록 에너지를 나눠 가질 곳이 많아 γ가 작아집니다.

PV^n = 일정에서의 n입니다. 0이면 등압, 1이면 등온, γ이면 단열, 무한대면 등적입니다. 실제 과정은 완전한 단열도 등온도 아니라 그 사이에 있고, 공기압축기는 대개 1.3 근처입니다.

올라갈 때는 구름이 생기면서 응결열을 얻어 5K/km로 천천히 식지만, 내려올 때는 이미 물을 떨궈 건조해져 9.8K/km로 빠르게 데워지기 때문입니다. 그 차이만큼 산을 넘은 공기가 더 덥고 건조해집니다. 영동 지방의 높새바람이 이것입니다.