이 책은 열역학을 처음 공부하는 독자가 기본 개념과 원리를 차근차근 이해할 수 있도록 구성한 입문서입니다. 열역학적 계와 상태량, 열과 에너지, 열역학 제1법칙과 제2법칙, 이상기체의 상태 변화 등 꼭 알아야 할 내용을 단계적으로 설명하였습니다. 공식을 단순히 외우기보다 에너지가 어떤 방식으로 전달되고 변환되는지를 이해하는 데 중점을 두었습니다.

또한 오토 사이클, 디젤 사이클, 랭킨 사이클, 냉동 사이클 등 주요 열역학 사이클을 자동차 기관, 발전 설비, 냉동 장치와 연결하여 설명하였습니다. 이를 통해 열역학의 이론이 실제 기계와 에너지 시스템에서 어떻게 활용되는지 자연스럽게 이해할 수 있습니다.

본문에는 다양한 예제와 연습문제를 수록하여 배운 내용을 스스로 확인하고, 필요한 계산 능력도 함께 기를 수 있도록 하였습니다. 열역학을 처음 접하는 독자는 물론, 기계와 에너지 분야의 기초를 다지고자 하는 학습자에게 도움이 될 수 있는 책입니다.

머리말 4
목차 6

Chapter 01 열역학 기초 9
1.1. 열역학의 개요 10
1.1.1. 열역학의 정의 10
1.1.2. 열역학의 응용 분야 11

1.2. 열역학 관련 용어 13
1.2.1. 열역학적 계의 정의와 분류 13
1.2.2. 상태와 상태량 16
1.2.3. 과정 18
1.2.4. 사이클 21
1.2.5. 작업 유체 (동작 물질) 23

1.3. 단위와 물리량 24
1.3.1. 단위 24
1.3.2. 물리량 27

1.4. 에너지와 열 40
1.4.1. 에너지(Energy) 40
1.4.2. 열과 열역학적 특성 47

Chapter 02 열역학 법칙과 이상기체 55
2.1. 열역학 제1법칙 56
2.1.1. 열역학 제1법칙의 기초 56
2.1.2. 에너지 상태량 57
2.1.3. 수학적 전개와 해석 64

2.2. 이상기체 71
2.2.1. 이상기체와 이상기체 방정식 71
2.2.2. 이상기체의 열역학적 성질 78
2.2.3. 이상기체의 상태 변화 87

2.3. 열역학 제2법칙 99
2.3.1. 열역학 제2법칙과 엔트로피 99
2.3.2. 상태도와 카르노 사이클 107

2.4. 연습문제 118

Chapter 03 열역학 사이클 123
3.1. 내연기관과 사이클 124
3.1.1. 내연기관의 개요 124
3.1.2. 오토 사이클 (Otto Cycle) 133
3.1.3. 디젤 사이클 (Diesel Cycle) 148
3.1.4. 사바테 사이클(Sabathe Cycle) 158

3.2. 증기 동력 기관과 사이클 166
3.2.1. 증기 동력 기관과 증기의 이해 166
3.2.2. 증기 동력 사이클 : 랭킨 사이클 169
3.2.3. 증기 동력 사이클의 응용 : 화력 발전 184
3.2.4. 증기 동력 사이클의 응용 : 원자력 발전 187

3.3. 냉동 사이클 191
3.3.1. 냉동의 원리 191
3.3.2. 역카르노 사이클 (Reversed Carnot Cycle) 198
3.3.3. 증기 압축 냉동 사이클 204

3.4. 연습문제 219

연습문제 풀이 237

참고문헌 281

찾아보기 282