[열전달] 13강에서 E(in)=0이 나타나는 이유에 대한 질문 (energy transfer, steady state, energy conservation, E generation, E out, induced, emitted energy)

질문 요약

13강에서 E(in)=0인 경우와 E(in)이 0이 아닌 경우에 대해 유도된 식을 사용하고 있는데, 이게 맞는지 궁금합니다. 또한, g term과 steady state 때문에 에너지 보존이 E generation = E out으로 통일되어야 하는지도 확인하고 싶습니다. 또한, 유도식이 유도된 것으로 보면서 방출되는 에너지가 (E in - Eout)와 같다고 볼 수 있는지도 궁금합니다. 이해가 어려워서 문의드립니다. 첨부파일 : https://drive.google.com/file/d/1C1zlYgbIITZoDSq1RhyFr8P6ldYtpdsj/preview?usp=drivesdk, https://drive.google.com/file/d/1-Bt0QTAbyy-SUkTcmjnJvIx_L6cy5Qgd/preview?usp=drivesdk

답변 요약

제가 설명할 때 조금 실수한 것 같습니다. 제가 제시한 예제에서는 실린더 안에서 발생하는 열이 바깥으로 방출되는 상황에서 들어오는 에너지가 없는 것을 강조하고 싶었습니다. 이는 Optimal thickness를 구하는 핵심이며, 이에 대한 유도를 위해 평형식을 사용하는 것입니다. 지적해 주셔서 감사합니다.

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[열전달] 13강에서 E(in)=0이 나타나는 이유에 대한 질문

열전달에 관한 이번 블로그 글에서는 13강에서 다루었던, E(in) = 0인 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 이야기 해보려 합니다. E(in)이란, "어떤 시스템으로 들어오는 에너지"를 의미합니다. 이번 글에서는 이 E(in)이 0이 되는 이유와 그에 따른 결과에 대해 설명해보겠습니다.

1. E(in) = 0인 경우

E(in) = 0인 경우는 어떤 시스템으로 들어오는 에너지가 없는 상황을 말합니다. 이 말은 즉, 시스템 안에서 발생하는 에너지만 고려하면 된다는 의미로 해석될 수 있습니다. 이 때문에, 이러한 상황에서는 시스템 안에서 발생하는 에너지와 그 시스템을 떠나는 에너지만 고려해야 합니다.

2. E(in)이 0이 아닌 경우

반면, E(in)이 0이 아닌 경우는 시스템으로 들어오는 에너지가 있음을 의미합니다. 이 경우에는 시스템에서 발생하는 에너지 뿐만 아니라, 들어오는 에너지까지 고려해야 합니다.

3. 에너지 보존의 원리

여기서 중요한 점은, 에너지 보존의 원리입니다. 에너지 보존의 원리에 따르면, 시스템에서 발생하는 에너지와 떠나는 에너지의 합은 항상 일정하다는 것입니다. 즉, E generation = E out입니다. 이는 steady state 상황에서의 에너지 보존 법칙에 따른 것입니다.

4. 유도식의 이해

유도된 식에 따르면, 방출되는 에너지는 (E in - E out)과 같다고 볼 수 있습니다. 이는 시스템으로 들어오는 에너지에서 시스템을 떠나는 에너지를 뺀 만큼이 방출되는 에너지라는 의미입니다. 이러한 유도식을 이해하는 것은 열전달 문제를 풀 때 매우 중요합니다.

이러한 내용을 이해하는 것이 어려울 수 있으나, 열전달에 대한 깊은 이해를 위해서는 이러한 원리와 개념을 잘 이해하는 것이 필요합니다. 계속해서 연습하고 공부하면서 이해도를 높여가면 좋을 것 같습니다.

5. 마무리

열전달에 대한 이번 글을 통해 E(in) = 0인 경우와 그렇지 않은 경우, 그리고 에너지 보존의 원리에 대해 알아보았습니다. 이론적인 부분이 많아 이해하기 어려웠을 수도 있지만, 이러한 내용을 천천히 이해하고 나아가면 열전달에 대한 깊은 이해를 할 수 있을 것입니다.

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