열역학은 에너지의 형태와 그 전환 과정을 다루는 학문으로, 기계공학을 비롯한 공학 전반의 기초가 되는 핵심 학문이다. 학생들은 열과 일(work)의 개념, 에너지 보존법칙, 상태량과 경로함수의 차이, 이상기체와 실제기체의 거동, 그리고 열기관의 작동 원리 등을 배우며 자연현상을 과학적으로 이해하는 기초를 다지게 된다. 특히 열역학은 눈에 보이지 않는 에너지의 흐름을 논리적으로 해석하고 수식으로 표현하는 학문이기에, 개념에 대한 정확한 이해와 단계적인 학습이 무엇보다 중요하다. 본 저서는 이러한 열역학의 기본 개념을 충실히 전달함과 동시에, 공기업 및 국가기술자격 시험을 준비하는 학습자들에게 실질적인 도움이 되도록 구성하였다. 전체 구성은 다음과 같은 체계로 전개된다. 제1장부터 제4장까지는 열역학의 기초 이론을 다루어 계와 상태량의 개념을 정립하고, 열역학 제1·2법칙을 중심으로 에너지 보존과 엔트로피의 의미를 이해하도록 구성하였다. 또한 이상기체와 상태방정식을 통해 열적 성질의 관계를 체계적으로 정리하였다. 제5장과 제6장에서는 압축 과정과 증기 특성을 중심으로 실제 기계장치에 적용되는 해석 방법과 성질표 활용 능력을 기를 수 있도록 하였다. 이어 제7장부터 제9장까지는 증기동력, 가스동력, 냉동 사이클을 통해 발전 및 공조 시스템의 작동 원리를 설명하였으며, 제10장과 제11장에서는 열·유체 흐름과 연소 이론을 정리하여 에너지 변환 전 과정을 종합적으로 학습할 수 있도록 하였다. 이와 같이 본 교재는 기초 개념에서 시작하여 응용 분야까지 단계적으로 연결되도록 구성하였으며, 각 장의 이론과 문제 풀이를 통해 학습자가 스스로 이해하고 정리할 수 있도록 집필하였다. 특히 시험 대비뿐 아니라 산업 현장에서 요구되는 열에너지 해석 능력과 설비 이해 능력을 배양하는 데 중점을 두었다. 본 저서를 통해 학습한 지식은 발전소, 플랜트, 공조·냉동 설비, 에너지 관리 분야 등 다양한 산업 현장에서 실질적인 보탬이 될 것이라 확신한다. 끝으로, 본 교재가 출간되기까지 적극적으로 참여하고 세심하게 검토해 주신 한국폴리텍대학 민경호 교수님과 교통대학교 이승일 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드린다. 또한 이 책을 출간함에 있어 애써주신 복두출판사의 송광헌 사장님, 한승희 상무님 이하 임직원 여러분께 진심으로 감사드리는 바이다.

Chapter 01. 열역학에 대한 개념 및 정의1.1 열역학의 정의 1.2 계와 동작물질 1.3 성질 및 상태량 1.4 단위 1.5 과정과 사이클 1.6 특성 및 열량 열효율 1.7 열역학 제0법칙(The zero law of thermodynamics) 1.8 중량단위와 국제단위의 관계 ? 적중예상문제 Chapter 02. 열에너지와 기계에너지 2.1 에너지(energy) : 일(work) 2.2 열역학 제1법칙 2.3 정적비열과 정압비열 2.4 열역학 제1법칙을 적용하는 보기 ? 적중예상문제 Chapter 03. 이상기체와 열적 상태량 관계 3.1 보일-샤를의 법칙 3.2 기체상수(R) 3.3 등적비열과 등압비열 관계 3.4 Joule과 Thomson의 실험 3.5 열적 상태량 변화 3.6 완전가스의 혼합 3.7 상대습도와 절대습도 ? 적중예상문제 Chapter 04. 열역학 제2법칙4.1 열역학 제2법칙 4.2 Kelvin Plank와 Blausius의 표현 4.3 카르노 사이클(Carnot cycle) 4.4 Clausius의 적분 4.5 엔트로피의 상태변화 4.6 P-V 선도와 T-S 선도 4.7 교축과정 및 열역학 제3법칙 4.8 Gibbs의 함수와 Helmholtz 함수 ? 적중예상문제 Chapter 05. 압축기 5.1 용어 및 정의 5.2 압축일과 공업일 비교 5.3 간극체적이 있을 때 압축일 5.4 다단 압축기 5.5 이론(가역)과 실제(비가역)의 비 ? 적중예상문제 Chapter 06. 증기(실제 기체) 6.1 증기의 일반적 용어 6.2 등압하에서 액체가열(물을 끓임) ? 적중예상문제 Chapter 07. 증기동력 사이클 7.1 Rankine cycle 7.2 재열사이클(Reheating cycle) 7.3 재생사이클(Regenerative cycle) 7.4 재열 재생사이클 7.5 2유체 사이클 7.6 비가역 사이클(실제 사이클) ? 적중예상문제 Chapter 08. 가스동력 사이클 8.1 내연기관 사이클 8.2 가스터빈 사이클 ? 적중예상문제 Chapter 09. 냉동 사이클 9.1 냉매(Refrigerant) 9.2 역 카르노 사이클(Carnot cycle) 9.3 역 브레이턴 사이클(공기냉동 사이클) 9.4 증기 압축식 냉동 사이클 ? 적중예상문제 Chapter 10. 열?유체 흐름 10.1 흐름에 대한 기초사항 10.2 정상유동 방정식 10.3 노즐 속에서 단열유동 10.4 가역과 비가열 10.5 단면 축소?확대 노즐 ? 적중예상문제 Chapter 11. 연소 11.1 연소의 기본식 11.2 연료의 발열량 11.3 이론 공기량 및 산소량 11.4 열전달 11.5 압축계수 및 팽창계수 11.6 압축계수에 의한 절대일 ? 적중예상문제 부록 포화증기표 - 온도 기준 포화증기표 - 압력 기준 과열증기표 증기의 h-s선도 적중예상문제 01회 ~ 21회