열역학 제 1법칙,제2법칙

목차

1. 열역학 제 1법칙
2. 열역학 제 2법칙
3. 관련지식 및 보충 설명

본문내용

열역학 제 1법칙

기계적 일은 열로 변환할 수 있고, 역으로 열은 기계적 일로 변환할 수 있다는 사실은 명백하다.
요약하여,
‘열은 본질적으로 기계적 일과 마찬가지로 에너지의 한 형태이고 기계적 일을 열로 변환할 수 있고 또 그 역으로도 가능하다.’ 또는, ‘열과 기계적 일은 상호 변환 할 수 있으므로 열이 기계적 일로 또는 역으로 기계적 일이 변환하는 경우 열량과 기계적 일량의 비는 일정하다.’
열역학 제1법칙을 간단히 수식으로 써보면 다음과 같다.

E = Q - W

여기서 E는 내부 에너지, Q는 계에 흡수되는 열, W는 계가 한일이다. 계가 열 Q를 흡수하면 내부에너지는 증가하고 방출하면 내부에너지는 감소한다. 그리고 계가 일을 하면 내부에너지는 감소하고 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 증가한다.

그림 제 1법칙과 관련된 줄의 실험장치

1) 도르래에 연결된 추를 낙하시키면 단열 장치 속에 있는 노가 회전하면서 일을 하고 이 때 행해진 일에 의해 물의 온도가 상승하였다. 즉, 이 장치에 의해 역학적 일이 열로 변환되었다.

2) 동일한 실험 장치에 벌겋게 달군 쇠를 넣어주었더니 열평형상태를 이루면서 역시 물의 온도가 상승하였다.

이 실험 결과를 통해 일(역학적 에너지)과 열(열에너지) 모두 계의 내부 에너지를 변화시킬 수 있음을 알 수 있었다.

참고 자료

없음