라울의 법칙

소개

라울의 법칙 설명해드립니다. 여백을 이용하여 열기관 효율이 100%가 안되는 이유와 열역학 3법칙 설명해드립니다.

목차

◎ 열기관이 100% 효율을 낼 수 없는 이유
◎ Raoult`s law

본문내용

◎ 열기관이 100% 효율을 낼 수 없는 이유
열기관이란 주위의 에너지를 이용하여 일을 수행하는 기관이다. 즉, 열에너지를 기계적 또는 역학적 에너지로 변환시키는 기관이다. 한 cycle 운동을 하면서 q1 열을 받아 ω만큼 일을 하고 q2 만큼 열을 방출한다. 열역학 1법칙에 의해 한 cycle동안 열기관이 한 일의 양은 로 일정하다. (q1.>0(흡수한열), q2<0(방출한열)) 열기관의 효율 으로 나타낼 수 있다.
열기관이 열을 흡수할 때의 온도를 T1, 방출할 때의 온도를 T2 라고 하면 열기관 효율의 최대값은 이다.
열기관의 효율과 열기관 효율의 최대값의 관계는 열역학 2법칙을 이용하여 가 된다는 것을 알 수 있다. 여기서 T2가 0 K 가 되지 않는다면 효율은 100%가 될 수 없다.
열기관은 cycle을 돌면서 열을 방출하기 때문에 흡수한 열을 100%의 효율로 일을 할 수 없다.

◎ Raoult`s law
Raoult`s law은 solution에서 A의 증기압은 순수한 상태에서의 증기압 ()에 조성()를 곱한 것과 같다. 식으로 나타내면 아래와 같다.

여기서 중요한 것은 이 식이 가지는 의미이다. Raoult`s law이 의미하는 것은 동종과 이종 간의 결합력에 차이가 없어서 Solution의 조성이 평형 증기압에 변화를 가져오지 않는다는 것이다.
예를 들어 조성이 인 Solution이 있다고 하자. 또한 이 Solution의 표면에 있는 입자들도 동일한 조성을 이루고 있다고 가정해 보자. 이러한 상황에서 Raoult`s law를 적용하면 표면에서 증발하여 기체가 되는 입자의 조성도 7:3의 비율을 유지한다는 것이다. 이러한 현상은 이종간의 결합력이 동종간의 결합력과 같을 때 일어난다.

참고자료

· 없음