[기계공학과 면접 질문 모음 2]

1. 베어링이 무엇인지 간단하게 설명해보세요.

 

베어링은 회전하는 기계 부품 사이에서의 움직임을 원활하게 하기 위해 사용되는 장치입니다. 주로 회전축과 회전 부품 사이에 위치하여 마찰을 줄이고 부드러운 움직임을 가능하게 합니다.

 

- 미끄럼 베어링 : 미끄럼 베어링은 일반적으로 매끄러운 표면 간의 마찰을 이용하여 움직이며, 표면 간의 직접적인 접촉으로 인해 마찰이 발생하며, 이를 통해 하중을 전달하고 부드러운 운전을 가능하게 합니다.

 

- 구름 베어링 : 구름 베어링은 작은 구체나 롤러와 같은 원통 형태의 요소를 사용하여 회전하게 됩니다. 구체나 롤러는 내·외륜 사이에서 회전하며 마찰을 최소화하고 하중을 분산시킵니다. 주로 고속 회전 및 정밀한 응용 분야에서 사용되며, 진동과 소음을 줄이는 특징이 있습니다.

 

2. 비열에 대해서 설명하시오.

 

어떤 물체에 열을 가할 때, 그 물체의 1kg을 1도 올리기 위해 필요한 열량의 크기입니다. 일반적으로 단위는 J/kg·K 이나 cal/g·°C 를 사용합니다.

 

 

3. 열역학 0~3법칙에 대해서 간단히 설명해 보세요.

 

열역학 0법칙은 "열 평형에 있는 두 시스템은 동일한 온도를 가진다"라는 원리입니다. 예를들어  두 개의 상자 A와 B가 있습니다. 상자 A에는 뜨거운 물이 들어 있고, 상자 B에는 차가운 물이 들어 있을때 상자 A와 상자 B를 접촉시켜 열 전달이 이루어지면, 0법칙에 따라 두 상자의 물은 열 평형에 도달하여 동일한 온도로 균형을 맞출 것입니다.

 

열여학 1법칙 또는 에너지 보존의 법칙은 에너지의 보존을 나타내는 기본 원리입니다. 이 법칙에 따르면, 에너지는 단지 형태를 변환할 수 있으며, 전체 에너지의 양은 변하지 않습니다. 에너지는 열, 일, 그리고 내부 에너지(분자 운동 등)의 형태로 존재할 수 있습니다.

간단한 예시를 들어보겠습니다. 어떤 시스템이 있고, 그 시스템에 열과 일이 가해진다고 가정해봅시다. 열은 에너지의 형태를 변화시키는데 사용되고, 일은 에너지를 전달하고 변환하는데 사용됩니다. 열과 일의 양은 시스템에 입력되거나 시스템에서 출력될 수 있지만, 이러한 입력과 출력의 합은 에너지의 총량에 영향을 주지 않습니다. 즉, 시스템 내부의 에너지는 변화하지 않으며, 에너지는 보존됩니다.

 

열역학 2법칙은 "열은 스스로 냉각되지 않고, 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로만 흐르며, 엔트로피는 증가한다."

 

 예를 들어, 뜨거운 커피가 있는 컵을 실온의 방에 두게 되면, 열역학 2법칙에 따라 커피는 냉각되어 온도가 낮아지고, 주변 공기는 열을 흡수하여 온도가 높아지는 현상이 일어납니다. 이 과정에서 열은 항상 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 흘러가는 것을 관찰할 수 있습니다. 또한, 열의 전달과정에서 엔트로피는 증가하여 열역학 2법칙을 만족시킵니다.

 

열역학 3법칙은 "시스템의 온도가 절대 영도인 0K에 도달하는것은 불가능하며, 0K에서 모든 물질은 무질서함(엔트로피)이 없는 상태가 됨을 의미합니다."

 

4.  카르노 사이클에 대해서 간단히 설명하세요.

 

카르노 사이클은 열기계 시스템에서 가장 효율적이고 이상적인 열 변환 과정을 나타내는 사이클입니다. 등온 팽창, 등온 압축, 단열 팽창, 단열 압축의 네 가지 단계로 구성됩니다.

 

- 등온 팽창 : 고온 열원과 접촉하여 열을 흡수하면서 온도가 일정하게 유지됩니다.

 

- 등온 압축 : 압축되면서 외부로 열을 방출하면서 온도가 일정하게 유지됩니다.

 

- 단열 팽창 : 시스템이 저온 열원과 접촉하여 열을 방출하면서 압력이 감소합니다.

 

- 단열 압축 : 시스템이 압축되면서 외부로 열을 방출하면서 압력이 증가합니다.

 

 

5. 보일 샤를 법칙에 대해서 간단히 설명해 보세요.

 

보일의 법칙 : 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피는 역의 관계에 있다 라는 기본 원리

 

샤를의 법칙 : 일정한 온도와 압력에서 기체의 부피와 절대 온도는 비례한다 라는 원리

 

이 두가지 법칙은 기체의 상태를 설명하는데 널리 사용되며, PV = nRT와 같은 기체 상태 방정식의 기초를 형성합니다. (P는 압력, V는 부피, n은 몰의 수, R은 기체 상수, T는 온도를 나타냅니다.)