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열역학 제 1법칙과 제 2법칙에 대하여 논하시오.

저작시기 2014.04 | 등록일 2015.03.31 한글파일 한컴오피스 (hwp) | 5페이지 | 가격 1,000원

목차

1. 열역학 제1법칙
2. 열역학 제 2법칙

본문내용

열역학 제 1법칙은 1850년 루돌프 클라우지우스에 의해 정립된 법칙이다. 밀폐계에 대해 계의 에너지 변화량은 계가 흡수한 열에너지와 계가 한 일을 합친 것과 같다는 법칙이다. 그러니까 계의 내부에너지는 계가 열을 흡수하면 증가하고, 계가 일을 하면 감소한다는 것이다. 열역학 제1법칙을 간단히 수식으로 써보면 다음과 같다.

E = Q - W
(E : 내부 에너지, Q : 계에 흡수되는 열, W : 계가 행한 일)

여기서 열 Q의 식은 ‘Q = AW (A : 일의 열 상당량, W : 일)’이고, 일 W는 ‘W = JQ (J : 열의 일 상당량, Q : 열)’의 수식이 적용된다.

열역학 제1법칙의 특수한 경우로 단열 팽창․압축, 자유 팽창, 등적․등온의 네 가지의 과정이 있다.
먼저, 단열 팽창, 압축 과정은 외부로부터 열의 출입이 없는 경우라고 할 수 있다. 그러면 외부와 열에너지 전달이 일어나지 않아 내부에너지 E는 ‘부의 일(-W)’이 된다. 그래서 계가 일을 하면 내부에너지는 그만큼 감소하고, 계가 외부로부터 일을 받게 되면 내부에너지는 그만큼 증가한다.
둘째로 자유 팽창은 계와 주위 사이에 상호 열전달이 없고, 계가 일을 하지 않는 단열 과정이다. 그래서 열 Q와 일 W가 0인 경우이기에 내부에너지 E 또한 0이 된다.
셋째, 등적과정이다. 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 W = 0인 경우이다. 즉 부피가 일정하다. 계가 열을 흡수하면 계의 내부에너지는 증가하고 반대로 열을 잃으면 내부에너지가 감소한다.
넷째는 온도를 일정하게 유지하고 압력과 부피를 변화시키는 과정인 등온 과정이다. 이 과정에서는 내부에너지 E = 0인 경우이므로 열 Q와 일 W가 같은 값을 가지게 된다. 등온 과정은 온도 변화가 없기 때문에 내부 에너지가 일정하고, 열에너지는 모두 일로 변하게 된다.

참고 자료

열역학 제1법칙 |
두산백과 - 글, 그림
시사상식사전 - 글
위키 백과 - 글

열역학 제2법칙 |
두산백과 - 글, 그림
식품과학기술대사전 - 글
위키 백과 - 글
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