유체역학에서 비등을 점성에의한 수직응력 및 압력으로 인해 일어날위치 예상하는게있나요?

도도한 으름2017.10.30 23:05조회 수 552댓글 10

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화학적으로 볼때 기화는 분자간 인력이 끊어져서 튀어나가는건데요..

분자만큼 작게 보는건 아니지만 기계공학적입장
정확히 유체역학적인 해석방법으로 볼때

유체요소 중심에서작용하는 수직응력과
유체요소 주위에서 작용하는 압력
위 두 힘은 요소가 쪼개지지 않게 잡아주는 힘이고
유체요소 양끝에서 다른 유체요소에 의해 작용받는 수직응력은 요체요소를 쪼개려는 힘..

이렇게 보고 정략적으로 계산을 통해 비등이 일어나는 정량적인 값과 위치를 알 수 있을거같습니다..
혹시 이런거는 유체역학에서 다뤄 놓고 연규한게 있을까요?

온도에따라 응력에는 분명한 한계가 있고
요소가 쪼개지지않기위해 필요한
요소 중간위치에서의 수직응력의 크기가
해당온도에서 가질 수 있는 최대 응력보다 작다면 끊어진다.. 즉 비등이 일어난다..라는 결과를 낼 수 있을거같습니다..
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  • 적절한 꽝꽝나무
    2017.10.30 23:19
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    저학년 분이신 것 같은데 이미 이상기체 방정식 PV=mRT에서 상변화가 T만의 종속변화가 아닌 것을 알 수 있습니다. 높은 압력에서는 끓는점이 더 높아지고 낮은 온도에서는 낮아지죠. 같은 원리로 일정한 T에서 압력의 변화에 따라 검사체적의 상 변화가 가능하다는 건 이미 누구나 아는 사실이구요. 한데 님이 찾는 그러한 자료는 이미 다 연구가 되어있습니다
    바로 '습공기선도'죠. 여러 종속변수들의 일정값을 알면 그 유체의 상태를 얼마든지 알 수 있습니다.
  • @적절한 꽝꽝나무
    글쓴이글쓴이
    2017.10.30 23:29
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    답변햐주셔서 감사합니다.

    음.. 아무래도 전달하는데 약간의 오해거 있었던거같습니다..
    제가 궁금한것은 이런 상변화를 특정온도. 압력에서 어떤상을 가진다..라는 것을 열역학적으로 아는 것이아니라
    고체역학적.유체역학적으로 "힘"을 가지고 좀더 구체적으로 계산하여 변화를 예측하는 연구가 궁금한것입니다..
    말씀하신 열역학적인 상태량으로 그 물질의 상변화를 예측하는 것은 제가 말한것보다는 좀더 많이 매크로한 관점에서 보는 관점이고 제가 궁금했던것은
    그것보다는 훨씬 마이크로한 관점에서의 유체간에 상호작용입니다..
    요소에 작용하는 구체적인 힘의 종류는 제가 쓴것과 다를 수 있지만, 일단 마이크로한 관점 즉 미소요소를 이용한 "힘"의 관점에서 현상을 해석하는 것을 보고 싶습니다.

    음.. 그리고 PV=mRT의 경우 이상기체방정식이라.. 즉 특정 조건을 가진 기체를 대상으로 하는 식이라
    상변화에서 쓰이는 것은 이상하군요..
  • @글쓴이
    적절한 꽝꽝나무
    2017.10.30 23:38
    댓글 추천 0 비추천 0
    편의상 이상기체 방정식인 PV=mRT라 표현하였으나 실제 기체의 방정식도 이와 별반 다르지 않기 떄문에 저 식을 예로 든 것 뿐입니다. 모든 기체는 Z(압축성계수)=RT/Pv(v는 비체적)라는 식을 만족합니다. 힘이라 함은 무엇을 얘기 하시나요? 분자 간의 인력에서는 무시할 정도의 전기적 인력을 이야기하고 계신 건가요? 압력이라는 것 자체가 미시적 관점의 단위 면적 당 힘입니다..

    아직은 그냥 공학적 지식을 더 쌓으시는 것이 우선이 아닐까 싶네요ㅎㅎ..
  • @적절한 꽝꽝나무
    글쓴이글쓴이
    2017.10.30 23:43
    댓글 추천 0 비추천 0
    에.. 음.. 압력이랑 응력이랑 같은게..
    음.. 답변감사합니다..
    큰 도움이 되었습니다..
  • 적절한 꽝꽝나무
    2017.10.30 23:48
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    어떠한 현상이라는 것이 일어났을 때 우리는 그 현상의 모든 요소에 대해 밝히지 못합니다. 하지만 '측정'이라는 것을 통해 그 현상을 일으키는 값의 총량을 알 수는 있죠. 글쓴이분께서 본문에 언급하신 '유체요소 중심을 향하여 작용하는 수직응력'에는 미시적 관점에서 아직 밝히기 힘든(or 너무 작아 독립적으로 측정이 곤란한) 힘들이 물론 존재하겠죠. 하지만 이미 우리는 측정을 통해 그 유체의 검사체적 중심을 향하는 모든 수직응력을 파스칼로써 합쳐서 표현하고 있습니다. 이미 압력이 얼마다 라고 측정을 함과동시에 포함이 되어있는 힘이라는 거죠. 혹여나 아직까지 밝혀지지 않은 유체에 작용하는 어떠한 힘이 있다하여도 이미 1차원 적인 식으로써 표현할 수 있다는 것 자체에서 이미 무시할 수 있는 수준이라는 거겠죠. 글쓴이분께서 무슨 말씀을 하시는지 어떤 호기심이 이 질문의 초석이 되었는지는 알겠습니다. 저역시 지식을 쌓기 전에는 그와같은 자유분방한 생각을 하였으니까요. 하지만 기본적으로 새로운 것을 발견한다는 것은 현재의 것을 모두 익힌 다음에 비로소 가능한 것입니다 ㅎㅎ..
  • 적절한 꽝꽝나무
    2017.10.30 23:22
    댓글 추천 0 비추천 0
    그리고 응력과 압력을 따로 기입하셨는데 이미 둘은 N/m^2으로 같은 개념입니다. 고로 '유체 주위에서 작용하는 압력'은 '유체 중심에서 작용하는 수직응력'과 같은 말입니다.
  • @적절한 꽝꽝나무
    늠름한 향유
    2017.10.30 23:47
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    아.. 이 댓글들을 보니 뭔가 짠한데..

    열심히 써놨는데
    그게 틀린거면 뭐라고 해줘야하는 걸까..
    감사? 위로? 축하?
    마음이 참 착찹한 날이네요..
  • 적절한 꽝꽝나무
    2017.10.30 23:24
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    기계열역학의 '증기'부분을 공부해보시기 바랍니다. 물에 한정하지만 님이 말씀하신 유체의 성질에 대해 이해할 수 있을 거에요.
  • 적절한 꽝꽝나무
    2017.10.30 23:30
    댓글 추천 0 비추천 0
    쉽게 말해 온도변화가 없더라도 어떠한 유체를 현재 압력의 끊는점까지 올리는 일(or열)+상변화를 위한 잠열만큼의 일(or열)만 있다면 상변화가 가능합니다.
  • 때리고싶은 반송
    2017.10.30 23:48
    댓글 추천 0 비추천 0
    Young Laplace equation 찾아보시면 도움될 거예요
    기포의 크기, 표면장력, 액상과의 압력차에 관한 내용입니다~
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