콤프레샤 온도상승 공식

다음 그림의 오른쪽과 같이 기체가 들어 있는 콤프레샤(Compressor)를 외부에 힘을 주어 왼쪽과 같이 압축한다. 콤프레샤 용기 바깥으로 열교환이 없는 단열 상태라고 가정한다.

 

위와 같이 기체를 압축할때 온도는 다음 식과 같다.

 

여기서, k는 기체의 특성에 따라 달라지며, 공기는 약 1.4이다.

 

압축을 위해 외부에서 가해진 에너지는 분자의 운동 에너지로 전환된다. 온도는 분자들의 평균 운동에너지에 비례하므로 외부의 압축 에너지가 온도를 상승시키는 것이다.

 

압축된 상태로 시간이 지나면 기체의 온도는 주변온도로 내려가고, 이 때 이상기체의 법칙인 PV=nRT 가 성립한다.

 

반대로 동작하여 압력을 낮춘다면 분자 운동에너지는 낮아지고 온도도 내려간다.