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예제를 통해 본 학부 기계공학 교육에서 열역학 법칙의 소개 순서에 대한 논평
A Comment on Presentation Order of Thermodynamic Laws for Undergraduate Mechanical-Engineering Education by Example Problems 원문보기

공학교육연구 = Journal of engineering education research, v.21 no.2, 2018년, pp.3 - 6  

박경근 (국민대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A few thermodynamics texts are commonly found to have unrealistic example problems in which the process violates the second law of thermodynamics. This error would result from presentation order in the text which introduces first the first law for cycles, systems, and control volumes and then the se...

주제어

#Thermodynamics education   #Presentation order   #Undergraduate thermodynamics   #Violation of the second law of thermodynamics  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 1) 열역학 제2법칙을 위배하는 예제의 사례를 들고, 2) 이러한 비현실적인 예제가 제시되는 원인이 내용 전개의 순서와 관련되어 있는 것으로 판단하며, 3) 이를 개선할 방향을 제안하고자 한다.
  • 이 경우에 열역학 제1법칙과 관련된 예제를 다루는 시점에서는 제2법칙을 적용할 수 없으므로 그 예제가 제2법칙을 만족하고 있는지 여부를 판단하지 않게 된다. 오류를 개선하는 방법으로 열역학 제1법칙과 제2법칙을 바로 연달아 학습하는 것을 추천하고자 한다. 학습 순서를 이렇게 하는 것이 비현실적인 예제를 제시하지 않는 원천적인 방법이 될 수 있을 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열역학 제2법칙을 위배하는 예제로 인한 위험성은? 앞 장에서 다룬 바와 같이 학습 현장에서 쓰이는 열역학 교재에서 일부이겠으나, 열역학 제2법칙을 위배하는 예제를 발견할 수 있다. 이러한 비현실적인 예제로 인해 학습자가 잘못된 개념과 감각, 직관 등을 습득할 위험성이 있다. 이러한 오류가 각 주요 교재(Borgnakke & Sonntag, 2014; Cengel & Boles, 2015; Moran et al.
열역학 교재가 지향하는 교재구성 및 목표는? 교재는 교육 내용의 양과 질을 결정하는 주된 요인이며 중요 매체다. 열역학 교재는 실제 기계공학 현장에서 효과적으로 응용할 수 있는 접근방법과 사례를 소개하는 현실적인 예제를 다루어야 하고, 산업과 사회가 필요로 하는 실력을 학습자가 갖출 수 있도록 해야 할 것이다. 그러나 학습 현장에서 쓰이는 교재에서 일부이겠으나 열역학 제2 법칙을 위배하는 예제를 공통적으로 발견할 수 있다.
몇몇 학부 열역학 교재에 열역학 제2법칙을 위배하는 비현실적인 예제가 존재하는 원인은? 몇몇 학부 열역학 교재에 열역학 제2법칙을 위배하는 비현실적인 예제가 공통적으로 있음을 파악하였다. 이러한 오류의 원인은 열역학 제1법칙을 사이클, 시스템, 검사체적의 순서로 적용하는 것을 완료한 후에야 비로소 열역학 제2법칙을 설명하기 때문으로 생각된다. 이 경우에 열역학 제1법칙과 관련된 예제를 다루는 시점에서는 제2법칙을 적용할 수 없으므로 그 예제가 제2법칙을 만족하고 있는지 여부를 판단하지 않게 된다. 오류를 개선하는 방법으로 열역학 제1법칙과 제2법칙을 바로 연달아 학습하는 것을 추천하고자 한다.
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