열역학 제 1법칙, 이상기체 상태 방정식, 내부에너지, 엔탈피

최초 등록일
2008.11.18
최종 저작일
2008.04
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열역학

목차

1.열역학 제 1법칙
2.이상기체 상태방정식
3.내부에너지와 엔탈피

본문내용

1. 열역학 제 1 법칙

▸개요 : 계의 내부에너지 변화는 계가 흡수한 열과 계가 한일의 차이이다.
즉, 계의 내부에너지는 열의 형태로 더해지면 증가하고 계가 일을 하면 감소한다.

▸열역학 제1법칙을 간단히 수식으로 써보면 다음과 같다.

E = Q - W

여기서 E는 내부 에너지, Q는 계에 흡수되는 열, W는 계가 한일이다. 계가 열 Q를 흡수하면 내부에너지는 증가하고 방출하면 내부에너지는 감소한다. 그리고 계가 일을 하면 내부에너지는 감소하고 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 증가한다.

▸열역학 제1법칙의 특수한 경우로 4가지가 있다.

첫째, 단열과정이다. 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 Q = 0인 경우이다. 즉 외부로부터 열의 출입이 없는 경우이다. 그러면 E = -W가된다. 이는 외부와 열에너지 전달이 일어나지 않는 과정이다. 계(System)가 일을 하면 내부에너지는 그만큼 감소하고, 반대로 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 그만큼 증가한다.

단열벽은 계에 출입하는 열을 완벽하게 막는다. 계와 주위 사이에서 에너지가 전달될 수 있는 방법은 오직 납알을 올리거나 내리는것 뿐이다. 피스톤 위에 납알을 올리면 기체가 압축되어 계가 한 일은 음의 값이고 내부에너지는 증가한다. 반면 납알을 내리면 기체가 팽창되어 계가 한 일은 양의 값이고 내부에너지는 감소한다.

둘째, 등적과정이다. 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 W = 0인 경우이다. 즉 부피가 일정하다. 계가 열을 흡수하면 계의 내부에너지는 증가하고 반대로 열을 잃으면 내부에너지가 감소한다.

참고 자료

없음

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