연료를 더 오래 넣으면 어떻게 달라질까 — 디젤 사이클 차단비 HTML 실습
등압 열공급과 차단비를 따로 조절해 봅니다.
디젤사이클에서 압축비 r과 차단비 ρ가 상태·효율에 미치는 영향을 비교합니다. 실제 분사시간을 계산하는 모델이 아니라, 이상 등압 열공급의 부피비를 조절하는 실습입니다.
완성할 파일: diesel-cycle.html / diesel-states.csv / diesel-check.txt
예상 작업시간: HTML 작성과 검수 30~50분
학습목표: 모형의 가정과 결과를 연결하고 오류를 근거로 수정합니다.
원자료와 공식 문서는 2026-10-21 확인했습니다. 본문 수치·계산 선도는 자체 이론 계산입니다. 아래 프롬프트로 AI 서비스를 실행해 완성 영상·HTML을 만든 검사는 아직 하지 않았습니다. 따라서 기대 결과와 실제 실행 결과를 구분합니다. 이전 통합 안내를 이 주제의 독립 실습 단원으로 확장했습니다.
01. 무엇을 만들고 무엇을 생략할까
등압 열공급은 연료 분사·연소를 단순화한 이상모형입니다. 실제 디젤 연소 전체가 정확히 일정 압력으로 진행된다고 설명하지 않습니다. ρ는 연소시간 단위가 아니라 열공급 전후 비체적의 비입니다. 같은 r에서 ρ를 키우면 공급 열량·일과 효율이 서로 다른 방향으로 변할 수 있으므로 하나의 숫자로 성능을 판단하지 않습니다.
02. 준비물과 예제 입력
코드를 작성할 텍스트 AI 계정, 메모장, 브라우저를 준비합니다. AI 요금과 무료 한도는 현재 사용하는 서비스에서 확인하세요. 이 글은 별도 유료 API나 영상 서비스 구매를 전제로 하지 않습니다. 실제 사용한 도구·모델·버전을 실행 기록에 남깁니다.
모형: 일정 비열 공기표준, 내부가역 T1=300 K, p1=100 kPa(절대압) r=18, 차단비 ρ=v3/v2=2 R=0.287, γ=1.4 cv=0.7175, cp=1.0045 kJ/(kg·K) 입력 조건: r>1, 1<ρ<r 흡입·배기와 실제 분사시간 계산은 포함하지 않음
예제 입력을 diesel-input.txt로 저장합니다. 처음에는 값을 바꾸지 않고 검산한 뒤, 조건을 한 가지씩 바꾸세요. 단위나 가정을 바꿨다면 기대 기준도 다시 계산합니다.
03. 계산과 설명의 기준
2→3: v₃=ρv₂, p₃=p₂, T₃=ρT₂
3→4: T₄=T₃(ρ/r)^(γ−1), v₄=v₁
qin=cp(T₃−T₂), qout=cv(T₄−T₁)
η=1−(ρ^γ−1)/[γ(ρ−1)r^(γ−1)]
차단비 ρ=v₃/v₂, 1<ρ<r
| 상태 | T [K] | p [kPa] | v [m³/kg] | s−s₁ [kJ/(kg·K)] |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 300.000 | 100.000 | 0.861000 | 0.000000 |
| 2 | 953.301 | 5719.809 | 0.047833 | 0.000000 |
| 3 | 1906.603 | 5719.809 | 0.095667 | 0.696266 |
| 4 | 791.705 | 263.902 | 0.861000 | 0.696266 |
04. 번호대로 제작하기
- 최초 프롬프트를 새 대화에 넣고 디젤사이클만 구현하도록 합니다. 오토의 등적 가열 코드를 이름만 바꿔 사용하지 않습니다.
- diesel-cycle.html로 UTF-8 저장한 뒤 브라우저에서 엽니다. r=18,ρ=2 초기값을 고정하고 상태표부터 확인합니다.
- 2→3의 압력이 같은지, 부피와 온도가 모두 두 배가 되는지 확인합니다. 이 과정의 qin에는 cp가 쓰입니다.
- ρ를 1.5,2,2.5로 바꾸고 최고 온도·순일·효율을 각각 기록합니다. 분사시간 몇 ms라고 바꾸어 표기하지 않습니다.
- ρ=1과 ρ≥r을 입력하여 화면 내 오류가 나타나는지 확인합니다. 계산이 안 되는 값을 조용히 보정해 통과시키지 않습니다.
- 학생에게 등압 가열선이 왜 p-v에서 수평인지, 오토와 달리 qin에 cp가 쓰이는 이유를 설명하게 합니다.
05. 복사할 프롬프트 4개
아래는 AI오토마타 자체 한국어 응용 프롬프트입니다. 최초 제작은 새 대화에서 예제 입력과 함께, 점검·수정은 실제 받은 코드와 오류를 붙여 이어서 사용하세요. 원저자의 프롬프트를 그대로 옮긴 것이 아닙니다.
1. 최초 제작
디젤사이클 전용 한국어 HTML 실습기를 한 파일로 만들어라. 외부 CDN 없이 SVG p-v 선도, 상태 1~4 표, r·ρ 입력, 초기화, CSV 저장, 과정별 강조를 제공하라. T1=300K,p1=100kPa,R=.287,γ=1.4,r=18,ρ=2,cv=R/(γ−1),cp=γcv. v1=RT1/p1,v2=v1/r,T2=T1*r^(γ−1),p2=p1*r^γ. v3=ρ*v2,p3=p2,T3=ρ*T2,v4=v1,T4=T3*(ρ/r)^(γ−1),p4=RT4/v4. qin=cp*(T3−T2),qout=cv*(T4−T1),wnet=qin−qout,η=1−qout/qin. 1→2·3→4는 p*v^γ=일정, 2→3은 수평 등압선, 4→1은 수직 등적선이다. 각 선에는 과정 이름·방향·상태번호를 붙인다. 범위 r>1,1<ρ<r,절대온도·절대압 양수를 검증한다. 오류는 alert 대신 화면 내에 표시한다. 차단비는 부피비이며 실제 분사시간을 직접 계산하지 않는다고 안내한다. 실제 디젤 엔진에서 연소가 완전히 등압이라는 문장은 금지한다. 실제 실행한 검사는 검사 입력과 출력값을 기록하고 미실행은 별도 표시하라. [예제 입력] 모형: 일정 비열 공기표준, 내부가역 T1=300 K, p1=100 kPa(절대압) r=18, 차단비 ρ=v3/v2=2 R=0.287, γ=1.4 cv=0.7175, cp=1.0045 kJ/(kg·K) 입력 조건: r>1, 1<ρ<r 흡입·배기와 실제 분사시간 계산은 포함하지 않음
2. 점검
r=18,ρ=2에서 T2=953.301K,T3=1906.603K,T4=791.705K,p2=p3=5719.809kPa,η=63.1578%와 대조하라. qin에 cp, qout에 cv가 사용되는지 확인하라. 1<ρ<r 경계 입력과 CSV 단위를 검수하라. 이론식 계산과 브라우저 실제 실행을 구분하라.
3. 수정
다음 오류를 수정하라: [입력·실제값·기대값]. 오토 코드를 재사용해 2→3을 등적으로 계산했는지, T4에서 ρ/r 대신 1/r만 썼는지 점검하라. p3=p2와 T3/T2=v3/v2=ρ를 함께 만족하도록 수정하고 상태표를 다시 내라.
4. 확장
동일 r=18에서 ρ=1.5,2,2.5를 비교하는 기록표를 추가하라. 효율·공급열량·순일을 모두 보여 주고 이 중 하나만으로 실제 엔진 우열을 정하지 마라. ρ→1 근처의 효율 극한과 실제 공급열량 0인 ρ=1의 퇴화 조건을 구별하라.
06. 결과 확인과 검산
| 검사 | 입력·조건 | 기대 기준 |
|---|---|---|
| 등압 가열 | p₂와 p₃ | 모두 5719.809 kPa |
| 최고 온도 | T₃=2T₂ | 1906.603 K |
| 열효율 | r=18,ρ=2 | 63.1578% |
| HTML 실행 | 범위검사·곡선·저장 | 미실행 — 제작 후 확인 |
수치는 반올림 전 값으로 계산합니다. 이론값과 비교할 때 수치 허용오차를 정하고, 화면 검사는 실제 파일을 열어 확인한 항목만 합격으로 기록합니다.
07. 흔한 오류와 수정
| 증상 | 확인할 원인 | 수정 방향 |
|---|---|---|
| 가열선이 수직 | 오토 모델을 그대로 사용 | p3=p2·v3=ρv2 수정 |
| qin이 너무 작음 | cp 대신 cv 사용 | 등압 가열의 엔탈피 변화 적용 |
| 차단비가 분사시간으로 표시 | 변수 의미 혼동 | 단위 없는 부피비로 표기 |
실행 기록에는 날짜·도구 버전·입력·실제값·기대값·수정 내용을 남깁니다. diesel-v1과 diesel-v2를 구분해 첫 오류를 지우지 마세요.
08. 연습과 평가
r=18 고정으로 차단비를 바꾸고, 열효율과 순일이 어떤 경향을 보이는지 별도로 기록합니다. 이 결과가 실제 연료 분사 지도와 같은 것이 아닌 이유를 모형 가정으로 설명합니다.
평가 10점: 가정·단위 3점, 핵심 원리 설명 3점, 검산 2점, 오류 수정 기록 2점. AI에 접속할 수 없으면 본문 입력·수식·검수표를 출력하여 손계산과 장면 스케치로 진행할 수 있습니다.
원자료와 확인일
Purdue · Otto, Diesel, Dual Cycles
C. Wassgren 강의노트. 문서 내 날짜 2021-12-15
원자료는 제작 원리·교육 구성을 참고했습니다. 원본 사이트가 AI로 제작되었다고 단정하지 않으며 외부 그림·코드는 전재하지 않았습니다. LearnChemE의 해당 오토 자료는 비상업 조건(CC BY-NC-SA)과 Wolfram Player 환경을 구분해야 합니다. 상업 출판 시 인용·이미지·코드의 권리를 별도로 확인합니다.
확인일 2026-10-21 · AA-THERMO-20261021-diesel · 교재 원고·프롬프트·도식 원본 별도 보관
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