열역학제2법칙의 서술과 Gibbs,Helmholtz에너지

소개글

열역학 제2법칙의 서술과 carnot싸이클 설명 , 깁스 에너지 헬름홀츠 에너지에 대해 정리하여 강의자료로 쓰였습니다. 참고하세요

목차

1.열역학 제 2 법칙의 서술
1.열과 일의 정의
가.열기관 (Heat Engine)
나.열기관의 효율
Kelvin 에 의한 열역학 제 2 법칙의 서술
2. Gibbs 에너지와 Helmholtz 에너지


2. Gibbs 에너지와 Helmholtz 에너지

본문내용

뜨거운 커피 속에 얼음을 넣어보자. 얼음은 녹고 커피는 차가와 질 것이다. 풍선을 커다랗게 불고는 꼭지를 놓아 보자. 풍선의 바람은 금방 빠져 버릴 것이다. 나트륨 덩어리를 물에 던져 보자. 소리를 내면서 수소 기체가 발생한다. 이처럼 자발적으로 일어나는 많은 현상들이 있지만, 또 많은 다른 현상들은 자발적으로는 결코 일어나지 않는다. 즉, 풍선을 그대로 방치한 채 아무리 기다려도 풍선은 결코 저절로 커지지는 않는다. 뜨거운 물에 얼음을 넣었을 때 물이 얼어 얼음이 더 커지지는 않는다. 그러나 냉장고는 전기를 공급하여 열펌프를 돌리면 내부는 차가와지고 뜨거운 바람이 외부로 불어 나오게 된다. 이처럼 자발적으로 일어나지 않는 현상들을 일어나게 하려면 풍선을 분다거나 열펌프를 돌리는 등 외부에서 일을 해주어야만 한다.
그러면 이러한 자발적 변화의 방향을 결정해 주는 것은 무엇인가? 혹시 계의 에너지가 최소로 되려는 경향이 이러한 방향을 결정해 주지 않을까? 그러나 열역학 제 1 법칙에 따르면 고립계의 전체 에너지는 일정해야 한다. 즉, 에너지의 총량은 보존된다. 따라서 어떤 변화가 일어나더라도 고립계의 에너지는 변화가 없으므로 에너지는 변화의 방향을 결정해 주지 못한다. 만약 어떤 열역학적 변수가 정의되어 계가 자발적인 변화를 겪을 때 이 변수의 값이 한 방향으로 변화한다면 자발적변화가 일어날 것인지 알기 위해서는 이 변수의 값의 변화를 알아보면 될 것이다. 이러한 성질을 가지는 열역학적 변수가 다행히도 존재하며 그 이름은 엔트로피이다.

1.열과 일의 정의
열역학 제 1 법칙은 로 표현된다. 이것은 열 (q) 과 일(w)은 에너지 (U) 를 전달하는 두 가지의 다른 형태라는 말이다.
열은 계가 주위 또는 열원(熱源) 과의 열접촉에 의해 에너지가 전달되는 것이며 일은 계를 묘사하는 크기변수 (extensive variable) 의 변화에 의해 에너지가 전달되는 것이다. 앞서 배운데로 이러한 크기변수에는 부피, 면적, 길이,전하 等이 있다.

참고 자료

없음