열역학 제2법칙에 관한 고찰

소개

열역학 제2법칙에 대한 조사 자료입니다

목차

1. 서론 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2

2. 열역학 제 2법칙과 엔트로피 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3

3. 사이클 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
3.1 가역사이클
3.2 비가역사이클

4. 열에너지 저장조 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 7

5. 열기관 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 8

6. 열효율 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 9

7. 냉동기와 열펌프 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
7.1 성능계수
7.2 열펌프

8. Carnot 사이클 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
8.1 역 Carnot 사이클
8.2 Carnot 원리
8.3 열역학적 온도눈금
8.4 Carnot 열기관
8.5 Carnot 냉동기와 열펌프

9. 열역학적 절대온도 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22

10. Kelvin - Planck 서술과 Clausisu 서술 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
10.1 Kelvin - Planck 서술
10.2 Clausisu 서술

11. 영구운동기계 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24

12. 가역과 비가역과정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
12.1 비가역성
12.2 마찰
12.3 비준평형 팽창과 압축
12.4 열전달
12.5 내적 가역과정과 외적 가역과정

13. 엔트로피 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
13.1 비가역변화와 엔트로피
13.2 이상기체에서의 엔트로피변화

14.결론 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
※ 참고문헌‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34

본문내용

1. 서론
→ 열역학 제 1법칙은 에너지 보존법칙으로 들어오는 에너지 중에 일부가 저장되고 나머지는 나간다는 단순한 관계를 나타낸다. 열역학 제 1법칙을 사용하면 시스템에 관계된 여러 가지 성질(출력, 소요동력, 열 공급량 등)이나 전열면적 등의 기본 사양을 계산할 수 있음을 알고 있다. 또한 계산된 성질이나 열효율 등의 비교로부터 어떤 시스템이 바람직한지 일부 판단할 수도 있다. 결국 열역학 제 1법칙에 의한 효율성의 판단은 양(量, quantity)적인면에 국한되어 있다. 즉 연료소비량이 적어서 효율적이 다든가, 출력이 커서 효율적이 다든가, 소요동력이 적게 들어가므로 효율적이 다든가 하는 식이다. 에너지의 질(質, quality)적 판단은 할 수가 없다.
예를 들어 방에 놓여 있는 더 뜨거운 커피는 반드시 식게 되는 것이 우리가 겪는 일반적인 경험이다. 이 과정에서 커피가 잃은 에너지는 주위 공기가 얻은 에너지와 같기 때문에 열역학 제 1법칙은 만족된다. 이제 거꾸로 되는 과정, 방안의 찬 공기로부터 열을 전달받아 뜨거운 커피가 더 뜨거워지는 과정을 생각하여 보자. 우리는 이 과정이 절대로 일어날 수 없다는 것을 안다. 그러나 공기가 잃은 에너지의 양은 커피가 더 뜨거워지면서 얻은 에너지의 양과 같으므로 열역학 제 1법칙은 위반되지 않을 것이다.
다른 보기로서, 전기저항에 전류를 흘려 난방을 하는 경우를 살펴보자. 저항체에 공급된 전기에너지는 열로 바뀌어 공기에 전달된 에너지의 양과 같으므로 이 과정에서도 열역학 제 1법칙을 만족한다. 그러면 이 과정을 되돌려 보자. 저항체를 가열하여도 전기에너지는 발생하지 않으며, 이 되돌리는 과정이 열역학 제 1법칙을 만족한다고 하여도 일어나지 않는 것은 놀라운 일이 아니다.
열역학 제 2법칙은 우리가 알고 있는 지식 한도 내에서 일어날 수 없는 모든 현상을 규정하는 법칙이다. 열역학적 관점에서 보면 일어날 수 없는 현상이라는 것은 곧 한 방향으로만 진행되고 완전하게 역 방향으로는 진행하지 못하는 과정이다,

참고자료

· 1. 대광서림 열역학 저자 박성수 지명석
· 2. 보성각 열역학 저자 원성필
· 3. W. Z. Black and J, G. Hartley, Thermodynamics, Harper ＆ Row, New York 1985
· 4. J. R. Howell and R. O. Buckius, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill. New York 1987
· 5. D. Stewart, Wheels go round and round, but always run down, Smithsonian, pp. 193-208, November 1986
· 6. G. J. Van Wylen and R. E. Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, 3d ed., Wiley, New York 1985
· 7. K. Wark. Thermodynamics, McGraw-Hill, New York 1988