엔트로피(열역학)

소개

엔트로피(열역학)

목차

엔트로피란?
8. 1 Clausius 부등식
8. 2 엔트로피-시스템의 상태량
8. 3 완전가스의 엔트로피
8. 4 가역 과정의 엔트로피 변화
8. 5 열역학 상태량 관계식
8. 6 비가역 과정에 대한 검사 질량의 엔트로피 변화
8. 7 엔트로피의 생성
8. 8 엔트로피 증가의 원인
8. 9 고체와액체의 엔트로피 변화
8-10 이상기체 엔트로피 변화
8-11 이상기체의 가역 폴리트로픽 과정

본문내용

엔트로피란?
물질계의 열적 상태를 나타내는 물리량의 하나이다. 자연현상의 변화는 물질계의 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어나는데, 이를 엔트로피 증가의 법칙이라고 한다. 따라서 엔트로피가 감소하는 현상은 비자발적인 현상이다.
이론적으로 물질계가 흡수하는 열랑 dQ와 절대온도 T와의 비 dS\DQ/T로정의한다. 여기서 dS는 물질계가 열을 흡수하는 동안의 엔트로피 변화향이다. 열기관의 효율을 이론적으로 계산하는 이상기관의 경우는 모든 과정이 가역과정이므로 엔트로피는 일정하게 유지된다. 일반적으로 현상이 비가역과정인 자연적 과정을 EK르는 경우에는 이 양이 증가하고, 자연적 과정에 역행하는 경우에는 감소하는 성질이 있다. 그러므로 자연현상의 변가가 자연적 방향을 따라서 방생하는가를 나타내는 척도이다.

8. 1 Clausius 부등식
이 사이클은 온도가 각각 TH와TL인 두 저장조 사이에서 작동한다.
온도 TH와TL이 일정하므로 가역 열기관 사이클에 대하여 다음과 같은 두가지 결론을 얻는다.
비가역 열기관 사이클은 TH와 TL인 저장조 사이에서 작동하며, 같은 양은 QH가 전달된다.
가역 사이클과 비가역 사이클 모두에 대해서 QH-QL=W가 된다.
따라서 된다.
열기관을 점점 더 비가역으로 만들면서 QH, TH, 및 TL을 일정하게 유지하면 의 사이클 적분은 0에 접근하며, 의 사이클 적분은 점점 더 큰 음수가 된다. 출력의 극한값은 0이되므로 모든 비가역 열기관 사이클에 대하여 다음과 같은 결론을 얻는다.

비가역 냉동 사이클을 살펴보면 이사이클은 TH와TL사이에서 작동하며, 그림에서 가역 냉동 사이클과 같은 양의 열 QL을 받는다. 제 2법칙으로부터 비가역 냉 동 사이클의 입력일이 다음과 같이 더 클것이다.
즉, 비가역 냉동기에서 고온 저장조로 방출하는열량이 가역 냉동기에서 방출하는 열량보다 크다. 따라서 비가역 냉동 사이클에 대하여 다음과 같다.

참고자료

· 없음