열역학이 실생활에 이용되는 예

목차

1. 에어컨
2. 자동차 엔진
3. 태양발전소
4. 식물의 광합성 과정

본문내용

에어컨


에어컨은 저온에서 고온으로 열에너지를 전달한다. 여기에 이상한 점이 있다. 뜨거운 국에 담긴 숟가락이 뜨거워지듯이 열에너지는 고온에서 저온으로 이동하는 것이 아닌가? 증기 엔진을 살펴보자. 이 열기관은 뜨거운 열원에서 열에너지를 얻어 바퀴를 돌리는 등의 일을 하는데 이 때 일부의 열은 저절로 낮은 온도로 흘러가 손실된다. 엔진을 아무리 잘 설계해도 주어진 열을 100% 일로 바꾸는 열기관을 만드는 것은 불가능하다. 이것이 열역학 제2법칙 이다. 이것은 자연계에 비가역적인 과정이 있음을 의미한다. 저온에서 고온으로 열에너지를 전달하는 대표적인 열 펌프인 에어컨은 열역학 제2법칙에 어긋나는 것처럼 보인다. 그러나 에어컨은 전기 에너지를 소비해야만 작동한다. 즉 저온에서 고온으로 열에너지를 전달하기 위해 그보다 더 많은 에너지를 소모하므로 계 전체의 엔트로피는 증가하게 되고 결국 열역학 제2법칙을 만족시킨다.

자동차 엔진

열 에너지 보존 법칙으로 `물체를 어떤 정해진 상태에서 다른 정해진 상태로 옮기기 위해 외계에서 물체에 주어야하는 열량 Q와 일 W의 합 Q+W는 어떠한 방법에 의해서도 일정하다.` 설명의 말은 자동차의 4행정 싸이클 흡기-압축-폭발-배기 여기서 흡기를 통해 공기가 유입되고 실린더내에 압축을 가하고 연료를 이용해 폭발을 일으키는 과정에서 단열팽창으로 열역학1법칙이 이용됩니다.

참고 자료

없음