Chapter 01 열역학 및 에너지 서론
1.1 기본 개념: 계, 과정, 상태량 7
1.2 대표적인 상태량의 소개 19
1.3 열역학 제0법칙 29
1.4 물질의 상 31
Chapter 02 에너지의 본질
2.1 에너지란 무엇인가? 41
2.2 에너지의 유형 42
2.3 에너지 수송 48
2.4 열전달 50
2.5 일 전달 59
2.6 질량 전달에 의한 에너지 전달 70
2.7 열역학적 계와 과정을 해석하기 73
2.8 열역학적 해석 플랫폼 74
Chapter 03 열역학적 상태량과 상태식
3.1 서론 83
3.2 상 선도 83
3.3 상태의 근본 원리 94
3.4 내부 에너지, 엔탈피 및 비열 95
3.5 이상 기체에 사용하는 상태식 97
3.6 비압축성 물질 111
3.7 물과 냉매의 상태 결정 113

Chapter 04 열역학 제1법칙
4.1 서론 129
4.2 질량 보존 130
4.3 개방계에서의 열역학 제1법칙 135
4.4 밀폐계에서의 열역학 제1법칙 172
4.5 열기관의 열효율과 냉동기 및 열펌프의 성능계수 178
Chapter 05 열역학 제2법칙 서론
5.1 열역학 제2법칙의 본질 203
5.2 열역학 제2법칙의 몇 가지 용도의 요약 205
5.3 열역학 제2법칙의 고전적 표현 207
5.4 가역 과정과 비가역 과정 210
5.5 열역학적 온도 척도 213
5.6 카르노 효율 214
5.7 영구 운동 기계 218
Chapter 06 엔트로피
6.1 엔트로피와 클라우지우스 부등식 229
6.2 엔트로피 생성 234
6.3 시스템의 엔트로피 변화 값을 구하기 238
6.4 엔트로피 균형 244
6.5 등엔트로피 효율 260
6.6 엔트로피 해석의 일관성 273
6.7 엔트로피 생성과 비가역성 275
Chapter 07 동력 사이클
7.1 서론 297
7.2 이상 카르노 동력 사이클 299
7.3 랭킨 사이클 302
7.4 가스(공기) 동력 사이클과 공기 표준 사이클 해석 340
7.5 브레이튼 사이클 341
7.6 오토 사이클 353
7.7 디젤 사이클 360
7.8 이중 사이클 365

Chapter 08 냉동 사이클
8.1 서론 387
8.2 증기 압축식 냉동 사이클 391
8.3 흡수식 냉동 399
8.4 역 브레이튼 냉동 사이클 401
Chapter 09 이상 기체 혼합물
9.1 서론 415
9.2 기체 혼합물의 조성을 확정하기 416
9.3 이상 기체 혼합물 422
9.4 이상 기체 혼합물이 포함되어 있는 열역학적 문제 풀이 430
9.5 실제 기체 혼합물 거동의 서론 438
Chapter 10 습공기학: “대기 공기”학
10.1 서론 453
10.2 습공기학의 기본 개념과 용어 455
10.3 습도를 구하는 법 462
10.4 쾌적 조건 471
10.5 습공기의 냉각 및 제습 473
10.6 냉각․제습 과정과 냉동 사이클의 복합 478
10.7 공기의 냉각 및 제습 480
10.8 습공기 기류의 혼합 485
10.9 냉각탑 응용 489
Chapter 11 연소 해석
11.1 서론 505
11.2 연소과정의 구성 성분 507
11.3 연소 과정의 간략한 기술 510
11.4 화학 반응의 균형잡기 512
11.5 반응물 혼합물의 특성을 나타내는 방법 518
11.6 알고 있는 생성물에서 반응물을 구하기 522
11.7 화합물의 엔탈피 및 생성 엔탈피 527
11.8 연소 과정의 추가 설명 529
11.9 반응열 530
11.10 단열 화염 온도 545
11.11 연소 과정에서의 엔트로피 균형 550

11.12 깁스 함수 553
11.13 연료 전지 554
11.14 화학 평형 서론 557
11.15 수성가스 변위 반응 및 농후 연소 563

이 책에서 추구하는 목표는 학생들에게 에너지 관련 시스템이 어떻게 작동하고 이러한 에너지
관련 시스템의 효율이 조업 변수의 변화에 어떻게 영향을 받는지를 직관적으로 이해할 수
있는 역량을 갖춘 실무 엔지니어가 될 수 있도록 준비 교육을 시키는 것이다.

일부 사람들은 어느 누구도 열역학을 없애버리려고 손을 쓴 적이 없기 때문에, 열역학이
공학 교육과정에서 가르치는 구닥다리 과목이라는 생각이 들기도 하겠다. 결국, 오늘날과
같이 걷잡을 수 없이 역동적인 세상에서, 어떤 학과목의 많은 기본 원리와 개념들이 100년도
넘어 그 이전에 개발되었다고 한다면 이 학과목이 정말로 중요한지 의문을 품을 수도 있을
것이다. 이러한 견해는 일부 학과목에 관해서는 성공적으로 받아들여질 수가 있겠지만, 그
학과목이 열역학이라면 완전히 들어맞지 않게 된다. 열역학으로 인하여 오늘날의 모든 기술이
가능하게 되었으며, 계속해서 미래에도 신기술 개발에 박차를 가할 수 있게 해줄 것이다.

열역학은 에너지의 학문이고, 에너지는 오늘날의 세상에서 동력의 산실이다. 거의 모든 것이
에너지 사용과 연관되어 있다. 그러므로 계속해서 기술을 개발하여 더욱 더 나은 세상이 되게
하고자 하려면 엔지니어들은 열역학을 기본적으로 확실히 이해하고 있어야만 한다.

이 교재는 엔지니어에게 실무에서 열역학을 어떻게 사용해야 하는지를 이해하도록 준비
교육을 시키는 것이 가장 중요하다는 철학에서 저술되었다. 엔지니어들은 시스템(계)의 매개변수
변화가 과정에서의 에너지 관련 성능에 어떻게 영향을 미치게 되는가를 직관적으로 이해하고
있어야만 한다. 이 책에서 채택하고 있는 접근방법 문제 해결방법은 학생들을 도와 이러한
이해력을 증진시키는 것이다. 이 책에서는 전체에 걸쳐서 학생들이 시스템 특징 간의 상호작용을
깨달을 수 있도록 시스템의 매개변수들을 신속하게 변화시키는 데 현대적인 컴퓨터 툴을 사용하

게 할 것이다. 열역학은 표로 작성되어 있는 상태량 데이터로 개개의 문제를 해결하기만 되는
그러한 과목이 아니다. 그런 식으로 열역학을 배운 학생들은 다양한 매개변수들이 한 가지
설비나 과정에서의 에너지 소비에 어떻게 영향을 미치는지를 깨닫지 못한 실무 엔지니어로
끝나 버리게 된다. 예를 들어, 공학도라면 공기 압축기를 작동시키는 데 필요한 에너지를
구하는 법을 열역학에서 배우기도 한다. 그러나 현장 엔지니어 정도는 고온의 공기보다 저온의
공기를 압축시킴으로써 에너지 소비를 감소시킬 수 있다는 사실을 이해하지 못 할 수도 있다.

그 결과, 그 현장 사람들은 겨울철에 공장 외부의 차가운 공기를 사용하는 대신에 공장 내부에서
더운 공기를 끌어다가 압축기 흡입구에 인입시키기를 계속하면서 그 과정에서 에너지와 경비를
낭비하게 된다. 이 책이 목표로 하는 것은 학생에게 시스템 매개변수들 간의 관계를 탐구하도록
하여 과거에 열역학 교육을 괴롭혀 온 그러한 결함을 바로잡고자 하는 것이다.