[열역학 법칙] 열역학 제0법칙 / 열역학 제1법칙 / 열역학 제2법칙 / 열역학 제3법칙을 소개합니다.
우리가 배우는 열역학이란 열, 일, 온도, 에너지 사이의 열과 관련된 현상을 해석하고 관계를 기술하는 학문을 말합니다. 특히, 산업에서 사용되는 열역학은 열을 이용하여 기계적 에너지로 전환하는 에너지의 한 형태로 열 에너지가 한 곳에서 다른 곳으로 전달하는 것을 해석합니다.
열역학은 에너지의 한 형태가 다른 에너지의 형태로 변환하는 것을 말합니다. 이러한 열역학이 바탕이 되는 법칙이 있습니다. 이 법칙을 열역학 법칙이라고 부릅니다. 열역학 법칙은 열역학 제0법칙, 열역학 제1법칙, 열역학 제2법칙, 열역학 제3법칙이 있습니다.
오늘은 이러한 열역학 법칙에 대해서 소개하겠습니다.
열역학의 기초가 되는 열역학 제0법칙입니다. 이것은 열평형의 법칙이라고도 부릅니다.
- 열역학 법칙에는 열역학 제0법칙이 있습니다.
- 열역학 제0법칙은 열평형의 법칙이라고 부릅니다.
- 열역학 제0법칙은 온도가 서로 다른 물체끼리 접촉했을 때 높은 온도의 물체는 온도가 내려가고 낮은 온도의 물체는 온도가 올라가여 두 물체는 결국 열평형 상태가 됩니다. 이것을 열평형의 법칙이라고 부릅니다.
- 어떤 계에서 물체 A와 B가 열적 평형상태이며, B와 C가 열적 평형상태가 있으며 A와 C도 열평형 상태에 있습니다.
- 열역학 제0법칙은 제1법칙, 제2법칙이 발견된 후에야 발견되었습니다.
- 열역학 제0법칙은 늦게 발견되었지만 논리적으로 앞서기 때문에 0법칙이라는 이름이 붙였다.
열역학의 기초가 되는 열역학 제1법칙입니다. 이것은 에너지 보존의 법칙이라고도 부릅니다.
- 열역학 법칙에는 열역학 제1법칙이 있습니다.
- 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙이라고도 합니다.
- 열은 일과 같은 에너지의 한 형태이므로 다른 형태로 바뀔 수는 있지만 사라지지 않는다.
- 열역학 제1법칙은 열을 일로 또한 일을 열로 바꿀 수 있고 에너지 총량은 변하지 않고 일정하다.
- 열역학 제1법칙은 E = Q - W 수식으로 표현 가능합니다.(E는 내부 에너지, Q는 계에 흡수되는 열, W는 계가 한일)
- 계가 열 Q를 흡수하면 내부 에너지 E는 증가하고 방출하면 내부 에너지는 감소한다. 또한 계가 일을 하면 내부 에너지 E는 감소하고 외부로부터 일을 전달받으면 내부 에너지 E는 증가한다.
- 열역학 제1법칙에서는 열과 일은 서로 이동 현상이다.
- 열과 일은 경계 현상이며 계의 경계에서만 측정할 수 있다.
- 시스템이 하는 일은 "+"이고 시스템에 가해지는 일은 "-"이다.
열역학의 기초가 되는 열역학 제2법칙입니다. 이것은 방향성 법칙 혹은 엔트로피 증가의 법칙이라고도 부릅니다.
- 열역학 법칙에는 열역학 제2법칙이 있습니다.
- 열역학 제2법칙은 방향성 법칙 혹은 엔트로피 증가의 법칙이라고도 부릅니다.
- 열역학 제2법칙은 고립된 계에서 엔트로피의 변화는 항상 증가하거나 일정하다.
- 열역학 제2법칙에서는 엔트로피는 항장 증가하거나 일정하므로 감소하지 않는다. 즉, 에너지 전달에는 방향이 있다는 것이다
- 열은 그 자체로 저온체에서 고온체로 이동할 수 없다. 즉, 열은 고온에서 저온으로 흘러간다.
- 물체로부터 열을 빼앗아 열을 계속하여 일로 변환시키는 순환 과정은 존재하지 않는다.
- 제2종 영구기관(열효율이 100% 기관)은 존재하지 않는다.
마지막으로 열역학 기초되는 열역학 제3법칙입니다. 이것은 네른스트의 열 정리라고도 부릅니다.
- 열역학 법칙에는 열역학 제3법칙이 있습니다.
- 열역학 제3법칙은 네른스트의 열 정리라고도 부릅니다.
- 열역학 제3법칙은 자연계에서 절대 영도(OK)는 존재할 수 없고 0으로 수렴한다.
- 열역학적으로 평형상태에 있는 모든 순수 물질의 엔트로피는 절대 영도에 접근함에 따라 0에 가까워집니다.
2021.08.07 - [기계] - [열역학] 이상기체의 법칙에 대해서 소개합니다. 보일의 법칙 / 샤를의 법칙/ 보일 샤를의 법칙 / 이상기체의 상태 방정식 / 가스의 비열
[열역학] 이상기체의 법칙에 대해서 소개합니다. 보일의 법칙 / 샤를의 법칙/ 보일 샤를의 법칙 /
[열역학] 이상기체의 법칙에 대해서 소개합니다. 보일의 법칙 / 샤를의 법칙/ 보일 샤를의 법칙 / 이상기체의 상태 방정식 / 가스의 비열 공학 도라면 한 번쯤 들어 봤을 이상기체(Id
jnsll12.tistory.com
2021.08.07 - [기계] - [열역학] 상태변화 관계식을 소개합니다. 등적 과정 / 등압 과정 / 등온 과정 / 엔탈피 / 엔트로피
[열역학] 상태변화 관계식을 소개합니다. 등적 과정 / 등압 과정 / 등온 과정 / 엔탈피 / 엔트로피
[열역학] 상태변화 관계식을 소개합니다. 등적 과정 / 등압 과정 / 등온 과정 / 엔탈피 / 엔트로피 우리는 열역학을 배우면서 이상기체의 상태 방정식을 기초로 이상기체의 상태변화
jnsll12.tistory.com
댓글