열역학1 [열역학 제 1법칙과 제 2법칙에 대해 설명하시오.] A+ 자료

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2018.10.06
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열역학1 [열역학 제 1법칙과 제 2법칙에 대해 설명하시오.] 자료입니다.
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목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론
1. 열역학 제 1법칙
1.1. 열역학 제1법칙과 1종 영구기관
1.2. 경로와 일
1.3. 가역변화와 일
1.4. 절대일과 공업일
2. 열역학 제 2법칙

Ⅲ. 결론

Ⅳ. 참조문헌

본문내용

1. 서론
공업에 있어 열역학에 대한 이해는 필수적인 것이다. 그중 가장 기본이 되는 열역학 제 1법칙과 2법칙을 이해함으로써 앞으로 우리가 배워나갈 기관들에 대한 이해도를 확립할 수 있다. 열역학 제 1법칙은 열과 일 그리고 에너지에 대한 에너지 보존의 법칙이고 보존성을 나타내는 법칙이며 제 2법칙은 1법칙에서 설명되지 않는 방향성을 나타내는 법칙이다.

Ⅱ. 본론
1. 열역학 제 1법칙
열역학 제 1법칙은 에너지, 열, 그리고 일에 대한 상관관계를 정리해준 법칙이다. 열역학 제 1법칙은 에너지 보존의 법칙이라고도 불리며 그 전제로는 ‘우주의 에너지 총량 은 시간이 시작된 때로부터 종말에 이르기까지 일정하게 고정되어 있다.’ 라는 것이다. 즉 일정량의 열을 일로 바꾸었을 때 그 열은 소멸된 것이 아니라 다른 장소로 이동하였거나 다른 형태의 에너지로 바뀌었을 뿐이다. 에너지는 새로 창조되거나 소멸 될 수 없고 단지 한 형태로부터 다른 형태로 변환될 뿐이다. 결과적으로 에너지가 보존된다는 말은 주어진 계에 속한 물질의 에너지와 그 계의 외부 에너지의 총합이 항상 일정하다는 것을 의미한다. 아래 식은 열역학 제 1법칙을 수식으로 나타낸 것이다.

(=계의 내부에너지의 증분, =계가 외부로부터 받은 열, =계가 외부에 하는 일)

수식을 해석해보면 계가 외부로부터 열을 받게 되면 외부로 일을 하게 되는데, 받은 만큼 일을 하지 않고 그 차가 발생하게 된다. 그 차이는 기체의 내부에너지가 증가량과 같다. 또한 Q와 W 값은 계와 주위에 대해 상대적인 의미를 담고 있다. 즉 어느 과정에서 주위로부터 계로 전달된 열은 주위의 입장에서 보자면 계에 뺏긴 열에 해당된다.
Q계=-Q주변 (Q계: 주위에서 계에 전달된 열, Q주변: 주위에서 계에 빼앗긴 열) W계=-W주변 (W계: 주위에서 계에 행해진 일, W주변: 주위에서 계에 가해준 일) 따라서 U계=Q계 + W계= -Q주변-W주변=-U주변 따라서 U계+U주변= U전체=0 라는 식으로 유도가 가능하게 되고 이는 에너지 보존의 법칙을 증명하는 식이 될 수 있다.

참고 자료

임원일 외 5명. 2017. 열역학, 오토테크출판사, 서울 pp33~45, pp101~127
physica. . “열역학 제 1법칙”
http://physica.gnu.ac.kr/phtml/thermodynamics/thermoraw/firstraw/firstraw.html
위키백과.2018. “ 열역학 제 1법칙”
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%97%AD%ED%95%99_%EC%A0%9C1%EB%B2%95%EC%B9%99
심성훈. 2013. “절대일과 개방일”
http://ieme.co.kr/board/board_view.asp?tp=03_technique&board_name=inno_16&ppt=1&gotopage=1&idx=65
위키백과. 2018. “열역학 제 2법칙”
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%97%AD%ED%95%99_%EC%A0%9C2%EB%B2%95%EC%B9%99
위키백과. 2018. “엔트로피”
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%94%ED%8A%B8%EB%A1%9C%ED%94%BC
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