[물리화학]열역학 제1법칙

소개

Dacid W. BALL 물리화학 THOMSON 자유아카데미
제 1장 열역학 제1법칙을 요약 정리한 파일임을 알려드림
추가적인 보충문제들로 열역학 제1법칙을 쉽게 접근하게 만듦

본 파일은 수식이 많이 있는 문서 입니다. 한글 2005 버젼으로 작성을 하였고 반드시 한글 2005 및 한글 2010 se이상에서만 문자 인식이 가능하오니 참고 바랍니다.

목차

1 개요(Synopsis)
2 일과 열 (Work and Heat)
3 내부 에너지와 열역학 제 1 법칙
4 상태함수(State Function)
5 엔탈피(Enthalpy)
6 상태함수의 변화
7 Joule-Thomson 계수
8 열용량에 관한 보충 내용
9. 보충문제

본문내용

1 개요(Synopsis)
일(Work)과 열(Heat), 그리고 내부에너지(Internal Energy)의 개념
엔탈피에 대한 소개
물리적 변화나 화학적 변화가 일어나는 동안 내부에너지와 엔탈피가 얼마나 변하는지 계산
열용량과 Joule-Thomson 계수의 개념 (냉방기의 원리)

2 일과 열 (Work and Heat)
(1) 일 : 힘이 작용하여 일정 거리 이동 하였을 때, 힘 벡터()와 거리 벡터() 사이의 내적(dot product)
일 량 : 여기서 는 두 벡터 사이의 각도. 일 량(W)은 스칼라 양. 단위는 J (주울, Joule)
계(기체)가 피스톤에 작용하는 외부 압력()에 대항하여 팽창(+ )
계가 외부에 일을 하였기 때문에 계 자체의 에너지는 줄어든다. ⇒ - 부호
피스톤에 작용하는 외부 압력()이 계(기체)에 작용하여 수축(- )
외부가 계에 일을 하였기 때문에 계 자체의 에너지는 늘어난다. ⇒ + 부호
계의 부피 변화에 따르는 전체 일의 양 :
(2) 일정한 압력 조건일 때,

*** 계의 팽창에서의 일에 대한 정의에서 외부 압력을 사용한 점을 주목하라.
(3) 일에 대한 두 정의 (와 ) 사이의 관계
압력=힘/단면적=, 부피변화 = 단면적×이동거리 = ,
외부 압력에 대항하여 팽창하는 경우에, 힘의 방향과 이동거리의 방향은 180°.
따라서 = 그러므로 두 정의는 동일하다.
압력의 단위는 atm, 부피의 단위는 L일 때, 압력×부피=
(예제) 2.1 내부압력이 8.00 atm이고 부피가 2.00 L인 기체가 외부압력 1.75 atm에 대하여 팽창하여 부피가 5.50 L가 되었을 때, (a) 이 과정의 일량과 (b) 최종 내부 압력을 계산하시오.

참고자료

· Dacid W. BALL 물리화학 THOMSON 자유아카데미
· 제 1장 열역학 제1법칙