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공학 문제해결/열역학

【열역학】 중심(중간)온도 구하기

열역학 문제를 풀다보면 가끔 등장하는 개념이 있습니다. 바로 "중심 온도"라는 것인데요. 이는 '중간 온도'라고도 불리는 것 같습니다. 문제에서는 중심 온도로 풀라고 주어지지 않는 경우가 많아서 처음 풀면 다들 틀리는 문제 유형인거 같습니다.

중심온도는 기호로 Tm이라 일반적으로 표기합니다. T는 temperature의 첫글자이고, m은 중간 middle의 첫글자입니다. 그럼 T'H와 T'L은 예상 되시죠? 네. high와 low 입니다.


중심온도로 풀어야하는 문제가 가끔 등장할 때면 당황하는 분들이 자주 있습니다. 저도 물론 처음엔 당황했었고 왜 이렇게 푸는지 이해가 도통 되지 않았습니다. 정확성을 요구하는 공학이 말이에요!! 대충 중간값으로 때려박다니!! 그런데 그렇게 푸는 문제가 열/유체 역학에서는 자주 개념적으로 등장합니다....ㅜㅠ 그래서 중심온도의 뜻과 개념 정도는 알고 있어야 나중에 이해하는데도 도움이 되고 문제 푸는데에도 지장이 없습니다.


중심온도는 위에 이미지에서 나온 것처럼 최고온도와 최저온도의 합의 반(1/2)을 뜻합니다. 암기라기 보다는 한번 이해하고 넘어가면 될 것 같습니다.


단, 모든 "중심(중간)"의 개념이 그렇지는 않다고 알고가시면 좋을거 같습니다. 한 예로 동역학에서는 '중간 하중'를 구할 때 아래와 같이 구합니다. 최대값에 2배를 해주고 전체 합의 1/3을 middle 중간 값으로 사용합니다.

중간 하중 구하는 예시

그래서 모든 '중간(중심)'의 개념이 다 같지는 않다고 한번 알고 지나가시면 좋을거 같습니다!