우주의 엔트로피는 증가한다는 원리를 수식과 함께 보이시오

소개

우주의 엔트로피는 증가한다는 원리를 수식과 함께 보이시오

목차

우주의 엔트로피는 증가한다는 원리를 수식과 함께 보이시오

본문내용

※ 열역학 제2법칙

- 고립계가 자발적 변화를 일으키면 그 과정에서 계의 엔트로피가 증가한다.
- 엔트로피가 더 이상 증가할 수 없을 때 평형상태에 도달한다는 법칙이다.

Stot > 0 ( Stot = 계와 주위와의 전체 엔트로피 )

- 변화과정이 비가역적이면 엔트로피가 늘어나고 가역적이면 엔트로피가 일정하게 유지된다.
- 개방계(외부세계와 에너지와 물질을 모두 교환하는 계)의 경우에는 엔트로피가 감소할 수도 있다.

※ 엔트로피

- S라고 표현되는 상태함수로 걔의 분자 질서를 나타내는 척도
- 한 상태로부터 다른 상태로의 변화가 자발적으로 일어날 수 있는 것인지의 여부 를 알아낼 수 있다.

dS = dQrev / T

- dS 는 계의 에너지가 무질서한 방식으로 분산되는 정도는 얼마나 많은 에너지가 열로서 계에 이전되는가에 의존하다는 것이다.
- 하첨자 rev는 가역과정을 뜻한다.
- 엔트로피의 단위는 J/K가 된다. 몰 엔트로피의 단위는 J/K mol 이 된다.

△S = ∮ dS = dQrev / T

- 가역과정의 경우 적분을 함으로써 계의 엔트로피 변화가 나타나다.
- 비가역과정의 경우 엔트로피는 상태함수이므로 비가역적 과정과 가역적 과정에서 엔트로피 변화는 똑같은 값을 가지므로 위의 가역과정 식과 같은 식을 사용한다.
- 단열 변화의 경우 Q=0 이므로 △S = ∮ dS = dQrev / T = 0 그러므로 가역적 단열변화의 경우 계의 엔트로피 변화는 일정하다.



dS ≥ dQ / T

- Clausius 부등식
- 이상적 가역사이클에 대하여는 등식이 성립하며 실제의 모든 비가역사이클에 대하여서도 부등식이 성립한다.
- 가역적인 기관과 비가역적인 기관을 대상으로 일반적인 과정에 대하여 적용되는 클라우시우스의 부등식은 열역학 제 2법칙과 동등한 의미를 가지고 있다.
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참고자료

· 없음