그림과 같은 관로에 펌프를 설치하여 계속 가동시키면 관로를 움직이는 유… | [에너지관리산업기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림은 펌프 한 대가 달린 닫힌 순환 관로다. 관로가 하나의 고리로 이어져 있고 화살표는 유체가 그 고리를 따라 한 방향으로 계속 도는 것을 나타내며, 아래쪽 원형 기호가 펌프다. 관로 밖으로 유체가 나가지도, 외부와 열을 주고받지도 않는(단열) 계라는 점이 조건으로 주어져 있다.
펌프는 가동되는 동안 유체에 축일(외부 동력)을 계속 공급한다. 닫힌 고리이므로 이 일은 유체를 높은 곳으로 올리거나 계 밖으로 내보내는 데 소모되지 않고, 관 마찰과 부차적 손실을 통해 전부 열로 바뀌어 유체 안에 남는다. 열이 빠져나갈 통로가 없으므로 공급된 일은 그대로 내부에너지 증가가 된다.
내부에너지가 늘면 온도가 오르므로, 계속 가동시키면 관로 안 유체의 온도는 꾸준히 상승한다. 실제로도 폐회로에서 순환펌프를 오래 돌리면 유체가 서서히 데워지는데(펌프 교반열), 이것이 같은 원리다.