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sol-gel법으로 제작한 ZnO 박막

나노시스템 공학과 임광국Sol-gel 법으로 성장된 ZnO 박막목차ZnO 와 응용분야 sol-gel 법이란? sol-gel법의 장점과 단점 실험순서◈ ZnO ◈wurtzite 구조 직접 천이형 반도체 3.37 eV의 넓은 밴드갭 60 meV의 큰 binding energy◈ 응용분야 ◈LEDTransparent conducting coatingSolar cellZnO 박막 성장법Molecular Beam Epitaxy (MBE) Chemical Vapor Deposition Pulsed Laser Deposition Atomic Layer Deposition RF sputter Sol-gel (spincoating)Sol-gel 법이란?Sol*(solution)에서 출발하여 Gel상태로 전이되는 제조기술 Sol : 액체 중에 콜로이드 입자가 분산하고 유동성을 가지고 있는 계 Gel : 콜로이드 용액이 일정한 농도 이상으로 진해져서 튼튼한 그물조직이 형성되어 굳어진 것 Colloid : 보통의 분자나 이온보다 크고 지름이 1nm~100nm 정도의 미립자가 기체 또는 액체 중에 침전하지 않고 분산된 상태장점 단점장점단점대면적 성장 정밀한 합성 용이 저온 성장 높은 순도 쉽게 성장하고 가격이 싸다.주위 분위기에 민감 건조 시 결함이 생기기 쉽다. 성장시간이 길다.연구 방법참고문헌D. C. Kim, J. H. Lee, H. K. Cho, J. H. Kim, and J. Y. Lee, Cryst. Growth Des. 10, 321 (2010). D. Basak, G. Amin, B. Mallik, G. K. Paul, and S. K. Sen, J. Crystal Growth 256, 73 (2003). P. Nunes, D. Costa, E. Fortunato, and R. Martins, Vacuum 64, 293 (2002). D. K. Hwang, S. H. Kang, J. H. Lim, E. J. Yang, J. Y. Oh, J. H. Yang, and S. J. Parkl, Appl. Phys. Lett. 86, 222101 (2005). A. Mitra, R. K. Thareja, V. Ganesan, A. Gupta, P. K. Sahoo, and V. N. Kulkarni, Appl. Surf. Sci. 174, 232 (2001). R. Groenen, J. Loffler, P. M. Sommeling, J. L. Linden, E. A. G. Hamers, R. E. I. Schropp, and M. C. M. van de Sanden, Thin Solid Films 392, 226 (2001). L. Hadjeris, L. Herissi, M. B. Assouar, T. Easwarakhanthan, J. Bougdira, N. Attaf, and M. S. Aida, Semicond. Sci. Technol. 24, 035006 (2009). M. S. Kim, T. H. Kim, D. Y. Kim, G. S. Kim, H. Y. Choi, M. Y. Cho, S. M. Jeon, J. S. Kim, J. S. Kim, D. Y. Lee, J. S. Son, J. I. Lee, J. H. Kim, E. Kim, D. W. Hwang, and J. Y. Leem, J. Crystal Growth 311, 3568 (2009). S. Roy, and S. Basu, Bull. Mater. Sci. 25, 513 (2002). K. B. Sundaram, and A. Khan, Thin Solid Films 295, 87 (1997).{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.06.07| 8페이지| 1,000원| 조회(279)

반도체, ZnO, 스핀코팅, sol gel

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염료감응형 태양전지-염료

염료 (Dye) 의 종류 및 특성 3 조 2010A603 김도엽 2010B628 임광국 2009B635 최현영ContentsMechanism 염료의 역할 : 빛 에너지를 흡수하여 바닥 상태 ( groun state) 에서 들뜬 상태 (excited state) 로 전이함으로써 전자주입역할을 수행 . 염료 + 빛 → ( 염료 ) * ( 염료 ) * + TiO 2 → e - (TiO 2 ) + ( 염료 ) + 2( 염료 ) + + 3I - → 2 염료 + I 3 - I 3 - + 2e - ( 상대전극 ) → 3I -Dye’s conditions 염료가 갖추어야 할 조건 가시광선 전 영역의 빛을 흡수 ( E g ≈ 1.35 eV ) 나노산화물 표면과 견고한 화학결합 : carboxylate 또는 phosphate 같은 반응성기를 도입하여 화학적 결합을 이룸 . 열적 안정성 : 80 ℃ 1000 시간 열적 안정성 테스트 결과 초기 변환 효율의 94% 를 유지 광학적 안정성 : 자연광에서 약 20 년동안 10 8 산화환원 turnover 값을 가져야 함 . 염료의 excited state 에서의 수명이 길어야 함 .Dye’s conditions 금속 산화물으로의 전자 주입 용이성 염료의 LUMO 는 금속 산화물의 conduction band(CB) 보다 높아야 함 . ( 약 0.2~0.5 eV ) 염료의 HOMO 는 전해질의 HOMO 수준보다 낮아야 함 . 광 흡수 시 염료의 LUMO 에너지 상태로 들뜬 전자를 금속산화물의 conduction band 로 에너지 손실 없이 주입 .Kinds of Dye 염료 종류 유기금속화합물 루테늄계 유기금속화합물 유기염료루테늄계 유기금속화합물 중심금속 루테늄 ( Ru ) 주위에 피리딘계 리간드와 SCN 리간드가 배위결합을 이룸 . 가시광선 영역에서 Ru 과 리간드간의 전하 분리가 효과적으로 일어나는 구조 . 피리딘 고리가 2~4 개로 증가하면 MLCT ( 금속에서 리간드로 전하이동 ) 에 해당하는 피크가 장파장으로 이동하고 흡광계수는 감소 . 장점 : 고효율 , 고안정성 , 현재 양산 중 . 단점 : 비싼 가격 , 자외선에서 분해되는 특성 .루테늄계 유기금속화합물 N3 bipyridine 리간드를 가지는 붉은색을 띔 . 수소가 4 개 존재 . N719 N3 의 수소 2 개가 tetrabutyle ammonium (TBA) 이온으로 치환된 것 . N749 Terpyridine 리간드를 갖는 초록색 염료 N3 N719 N749루테늄계 유기금속화합물 Z-907 : 최근 루테늄계 염료분자의 bipyridyl 리간드에 긴 사슬의 hydrocarbon 을 붙여 친유성 특성을 나타냄 . : 전해질을 액체 형에서 고분자로 바꾸게 되면 매우 유용한 염료로 사용 가능 . : N719 와 비교시 변환효율 손실이 거의 없을 만큼 시간에 따른 열적 안정성이 우수하였음 . Z907유기 염료 장점 높은 흡광 효율을 나타내어 빛을 잘 흡수함 . 다양한 구조의 염료 제조 용이 . → 흡수 파장대 조절 가능 . 유기금속 염료보다 저렴함 . 단점 유기금속 염료에 비해 낮은 효율 π -conjugation 유기분자의 특성상 분자간 인력에 의한 π - π stacking 을 하기 쉬움 . 광 흡수 후 들뜬 상태 ( π *) 의 짧은 수명 . 흡수 파장대 폭이 넓지 않음 양산공정 개발이 필요 유기금속 염료보다 빛과 열에 불안정함 .유기 염료 D5 전자주개 : dipheynylaniline moity ( π - π conjugation 상쇄 ) 전자받개 : cyanoacetic moity Spacer : thiophene , methine 금속산화물에 흡착시키기 위해서 COOH 도입 Thiophene → π conjugation 길어짐 → 흡광 피크의 적색천이 및 피크가 넓어짐 → 더 넓은 파장대의 빛을 흡수유기 염료 NKX-2311 쿠마린계 물질의 유도체를 합성한 순수유기물 염료 순수유기물 염료로는 매우 높은 약 5.2 % 의 에너지변환 효율을 보여줌 .Trend 루테늄과 같은 금속이온을 함유하지 않은 순수 유기물 염료 에 대한 합성 및 광전변환 특성에 관한 연구가 진행중이다 . 현재는 순수 유기물질을 사용하는 경우 빛과 열에 불안정 한 것이 시급히 해결해야 할 과제이다 . 쿠마린계 물질 의 유도체를 합성하고 염료 감응 태양전지용 염료로 응용한 결과 약 5.2 % 의 에너지변환 효율을 보여주는 등 다양한 연구 결과가 보고되고 있다 . 최근에는 인돌계 유기물질 을 염료로 사용하여 에너지변환 효율 8% 를 달성하였다 .Trend 팬크로매틱 염료감응태양전지 크로마토그래피 원리 염료를 선택적으로 흡 · 탈착이 가능한 이동상과 정지상 물질을 개발 서로 다른 색상의 염료를 선택적으로 수직 배열 전 가시광선 영역의 빛을 흡수 가능해짐 .R h R 1 R 2 R 3 Internal resistance EIS 결과 R h : 10.091 ohms R 1 : 77.108 ohms R 2 : 7.815 ohms R 3 : 2.501 ohms Internal resistance : 97.515 ohmsI-V 결과Thank you for your attention{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.05.03| 17페이지| 1,000원| 조회(263)

염료, 태양전지, 염료dye

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열역학 내용 정리 4-5

..PAGE:14. 열역학적 변수와 관계프로세스 변수 (프로세스에 의해 구체화된 경로에 의존하는 변수)Q 흡수된 열(joules)W 시스템에서 역학적으로 수행된 일 (joules)W’ 시스템에서 이루어진 모든 종류의 일 (joules)(단순한 시스템(기계적) 일 때는 0)상태변수(단지 현재 상태에 대해서만 의존하는 상수):T 온도(K)P 압력(대기)U 내부에너지 (joules)S 엔트로피 (joules / K)V 부피(cubic meters)4-*..PAGE:2이 단원에서는 하나의, 균등한, 폐쇄된, 반응하지 않는, (열적, 기계적, 화학적 변화만 있는)단순한 변화를 고려하자.단순한 시스템에서, 상태는 두 개의 변수로 완벽히 구체화된다.☞ Examples:만약, T와 P가 구체적이면, 이러한 시스템의 상태는 고정된다.이 시스템의 다른 상태 특성(so far V, U, and S)의 값들이 결정된 것을 말한다.이러한 특징들을 P와 T에 연관되는 함수가 존재한다:V(T,P)는 주어진 물체의 각각의 T,P값에 따라서 몰당 부피를 가진다.4-*..PAGE:3Experimental Variables:열팽창의 부피계수(K-1)압력의 부피계수(atm-1)Cp 일정압력에서의 열용량(J/K)Cv 일정부피에서의 열용량(J/K)이 특성들은 또한 각각의 물체에서 T와P의 함수이다.모든 상태함수는 T 와P의 함수이기 때문에 ,서로서로 모두 관련되어있다.특성들 사이에 관계를 명확히 할 필요가 있다.4-*..PAGE:44.1 Classification of Thermodynamic Relationships다양한 상태함수들은 다른 상태함수들과 관련되어 정의되어진다.열역학 법칙열역학 정의계수관계맥스웰 관계평형의 조건열역학적인 관계의 다섯가지 분류.4.1.1 열역학 법칙1법칙:가역적인 역학적 일 :가역적인 열 흡수:합쳐진 식:4-*..PAGE:54.1 Classification of Thermodynamic Relationships4.1.2 Definitions in Thermodynamic, δQ 은 가역적으로 이동한다.After normalization, the units for CV are also (J/mol K)일정한 볼륨하에서 1도 올리는데 필요한 열량압력이 일정할때, 열흡수는 다음 결과를.1. 온도상승2. 부피팽창일정한 부피에서, 열흡수는 다음 결과를1. 온도만 증가More heat is required4-*..PAGE:164.1 Classification of Thermodynamic Relationships4.1.3 Coefficient RelationsX, Y ,Z 를 상태변수라 가정하자. Z 는 X,Y의 함수이면For an infinitesimal step in a process,andFig. 4.2 Geometric representation of the notion “Z is a function of X and Y”.4-*..PAGE:174.1 Classification of Thermodynamic Relationships에너지 함수의 정의로 부터 추론된 다른 세가지 결합식에 대한 이 이론의 적용.1,2법칙의 결합식 , δW’=0인 공정에 대해 적용할 수 있다.그러면 다음과 같이 된다.andandandand4-*..PAGE:184.1 Classification of Thermodynamic Relationships4.1.4 Maxwell RelationsConsider again variables obeyingandand이 두 값들은 같다.열역학에서 맥스웰관계에 관한 수학적 토대.이것은 정미분의 조건이다..열역학에서4-*..PAGE:194.1 Classification of Thermodynamic RelationshipsMaxwell Relations for thermodynamic differential formThese relations apply to any system at any condition.4-*..PAGE:204.1 Classification of Thermodynamic RelationshipsHowermodynamic RelationsEnthalpy H vs T & P for an ideal gas상태의 한정적 변화에서,“어느 과정에서 이상기체의 엔탈피 변화는 system의 초기와 마지막 온도에 의존한다.”4-*..PAGE:35Example 4.74.2 General Strategy for Deriving Thermodynamic Relations1mol의 이상기체가 초기 298K,등온의 1000atm으로 압축되어 있다. entropy의 변화를 계산하라변수를 동일하다고 가정,이 관계식의 다른 형태주어진 상태, dT=0전체 과정에서의 Entropy의 변화 :4-*..PAGE:36Example 4.8초기온도 T1,차지하는 부피V1인 1mol의 이상기체가 가역적 ,단열적으로 압축되었다.시스템의 마지막 온도 T2 를 계산하여라.단열 과정 안에서 열 이동은 없다.이경우 가역과정이던지 ,비가역과정이던지가역적이고 단열적인 공정에 대해서는“등엔트로피 공정”Identify the variables:4-*..PAGE:37Example 4.8공정이 등엔트로피이기 때문에 , dS=0이상기체에 대해서변수들을 분리하고 초기와 최종 상태로부터 적분하라.4-*..PAGE:384.2 General Strategy for Deriving Thermodynamic Relations이상기체의 자유팽창A system: 내부 부피를 두개의 동일한 부분으로 나누는 내부 분할을 가진 공간Conditions:내부는 열적으로 격리되어 있다.서라운딩과의 교환은 없다.초기에 밸브는 잠겨있고 한쪽은 진공상태이고 다른 한쪽은 T1에서 이상기체 1몰을 포함하고 있다.그 뒤 밸브는 열리고 가스는 자유롭고 비가역적으로 진공상태인 쪽으로 확장 되어져 간다.4-*..PAGE:394.2 General Strategy for Deriving Thermodynamic RelationsFree Expansion of an ideal gasResults:아무 일도 안했다.: δW=0열교환은 없다.: δQ=0엔트로피 이동 없h implies:x, y, and z = components of the force vectors resolved in some orthogonal coordinate systemi = all the forces acting on the body.The equilibrium state has two components:It is a state of restTime independent2. It is a state of balanceIf the system is perturbed, it returns to the same condition.4-*..PAGE:505.2 Thermodynamic Formulation of a General Criteria for EquilibriumThere are two types of time-invariant conditionsEquilibrium stateSteady stateExample of a steady state: (Fig. 5.2)Fig. 5.2 Copper rod maintained at constant temperatures at the ends.A copper rod is surrounded by an insulating jacket except at its ends.End 1 (water-cooled plate): T1End 2 (furnace): T2Heat will flow through the rod from left to right.The temperature profile will achieve a distribution that no longer changes with time (“time independent”).NOT an equilibrium condition.It is a “steady state”.4-*..PAGE:515.2 Thermodynamic Formulation of a General Criteria for EquilibriumHow to distinguish a steady ge from that state toward the equilibrium state would be accompanied by a decrease in entropy.5.2 Thermodynamic Formulation of a General Criteria for EquilibriumViolate the second law of thermodynamics!In an isolated system the equilibrium state is the state that has the maximum value of entropy that system can exhibit.NoteThis is the criterion for equilibrium in an isolated system.If the system is not isolated, entropy may be transferred across its boundary (ΔSt)The entropy of the system may be higher or lower than its previous states.4-*..PAGE:555.2 Thermodynamic Formulation of a General Criteria for EquilibriumAt equilibrium, the internal condition of the system is characterized by relationships (i.e. a set of equations).Imagine an arbitrary system exchanging heat, work, and matter with its surroundings as it evolves.Eventually, the system attains its equilibrium state.If the system is in equilibrium with itself and its surroundings, no changes will occur in its internal condition.Nm

자연과학| 2009.11.19| 77페이지| 1,000원| 조회(285)

엔트로피, 열역학, 내부에너지, 열역학 내용, 몰당 부피

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전략프로페셔널

..PAGE:1전략프로페셔널20052870 김현일20052876 박준형20062754 김슬기20002717 정주현20032855 임광국20051760 박기한..PAGE:2목 차저자소개Chapter 1 새로운 돌파구 모색Chapter 2 결단과 행동의 시기Chapter 3 비약을 위한 묘안Chapter 4 본진을 공격하라Chapter 5 승전고..PAGE:31967년 히토 쓰바시 대학교 경제학부 졸업미쓰이 석유화학보스턴컨설팅 그룹1975년 스탠퍼드 대학교 MBA30대에 적자 회사와 벤처 투자 회사 등 3개 회사의 대표이사를 역임하면서일본 최고의 경영 컨설턴트로 주목 받음86년 (주) 사에구사 다다시 사무소 설립.상장기업과 대기업을 상대로 부실사업부와 자회사를 회생시키는턴 어라운드 전문가로 활동해 일본 최고의 평가를 받음2002년, (주) 미스미 사장히토쓰바시 대학교 MBA 코스 강사 및 여러 기업의 사외이사와 감사 겸임저자 약력..PAGE:4Chapter 1새로운 돌파구 모색..PAGE:5..PAGE:6히로의 경우 뉴 메디컬사의 이미지는 루트 2에서 루트3 사이를 힘없이 넘나드는 회사라고 판단하였다. 하지만 주피터라는 신제품의 제품수명주기와 시장의 성장 가능성 때문에 여러 가지 루트3 증후군이 많이 나타나지만 개선해나간다면 루트1로 사업을 성장시킬 수 있다고 생각하였다...PAGE:7Chapter 2결단과 행동의 시기..PAGE:8문제는 무엇인가?병원에서 G검사에 대한 인식이 낮다.주피터의 가격이 비싸다.처음 개발된 자동기기이므로 소비자의 저항이 강한 것 같다.병원 예산편성 때문에 비싼 주피터가 금방 팔리지 않는다.영업사원들이 처음 기계를 팔아본다.프로테크 본사에서의 압력이 있다.독일화학에서 대항 상품 도입시기가 다가온다...PAGE:9주피터의 신년 판매 목표신년도 판매 목표를 달성하기 위해, 프로테크사업부의 장기적 성장을 실현하기 위한 개선책새로운 판매 목표에 적합한 가격 목표목표 & 전략실패 모의 체험성공 시나리오 작성..PAGE:10Chapter 3비약을 위한 묘약..PAGE:11영업의 ‘리더십’ 이 부족하다.판매 ‘목표’ 가 분명하지 않다.영업 활동에 ‘초점’ 이 없다.제품의 장점을 설명하기 위한 ‘도구’ 가 부족하다.대리점에 맡겨 놓고 있어서 ‘고객’ 의 실체를 파악하고 있지 못하다.이러한 상황이 계속되어 왔기 때문에 무엇을 하려고 해도 ‘자신’ 이 없다.전략경영개선근본적인 문제..PAGE:12애드온 프로그램조직 변경기계의 직판화판촉 툴의 정비제안서의 작성영업 인센티브의 실시신 전략과 실행 프로그램..PAGE:13일의 우선순위전체 시장의 파악전략 제품의 추출제품 차별화 능력의 확인가격과 이익 구조의 검토전략 논리의 책정조직의 강점과 약점표적 시장의 선정전략 전개의 시간 축가치관의 '혼란화'신 전략과 실행 프로그램1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.전략 검토 과정..PAGE:14Chapter 4본진을 공격하라..PAGE:15시장의 세분화를 의미하는 세그먼테이션은 기업 전략이론 내에서 선택과 버리기를 위한 가장 유효한 도라고 할 수 있다. 무엇을 대상으로 선택하는가에 까라 사업전략, 개발전략, 영업전략 등 여러 방면에서 활용이 가능하기 때문에, 폭넓은 응용성을 갖는 도구이다.사업전략을 수립하는 기획 작업 중에서 시장 세분화는 가장 예술적 센스와 창조성이 요구되는 부분이다. 많은 경우, 시장 세분화가 잘 이루어지면 전략의 핵심이 마무리된 것이나 다름없다.

경영/경제| 2009.11.19| 20페이지| 1,000원| 조회(331)

경영학, 제품수명주기, 경역학, 전략프로페셔널, 문제 파악

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열역학내용정리 1-3

1. 왜 열역학을 공부하는가?1.1 열역학의 힘과 범위열역학은 재료과학과 공학, 화학공학, 화학, 적은 범위의 물리학의 중심과목으로 알려져 있다.1. 열역학은 침투성이있다.(모든 것에 적용가능)2. 열역학은 종합적이다.3. 열역학은 확립되어있다.4. 열역학은 물질이 어떻게 거동하는가에 대한 정보를 체계화하기 위한 기초를 제공한다.5. 열역학은 과학과 산업에서 실질적인 중요성에 대한 매우 광범위한 질문에 답을 하는 평형 상태도를 생성할 수 있게 한다.열역학은 시기 적절한 모든 순간에 모든 시스템의 어떠한 부피요소에도 적용된다.1.1 열역학의 힘과 범위1. 열역학은 침투성이있다.2. 열역학은 종합적이다.그 기구는 가장 복잡한 종류의 것들을 다룰 수 있게한다.시스템: 금속, 세라믹, 폴리머, 합성물, 고체, 액체, 기체, 용액, 결함이 있는 결정.적용: 건설재료, 전자재료, 내부식성재료, 핵재료, 생체재료, 나노재료영향: 열적, 기계적, 화학적, 계면, 전기적, 자기적J. Willard Gibbs가 1883년에 현상학적 열역학에 대한 체계를 완성했다.1.1 열역학의 힘과 범위3. 열역학은 확립되어있다. 과학적 기술적 폭발은 Gibbs의 체계에 상당한 수정을 요구하지 않는다.4. 열역학은 물질이 어떻게 거동하는가에 관한 체계화된 정보의 기초를 제공한다.열역학은 넓은 범위의 적용에서 과학적, 기술적으로 중요한 시스템의 특성을 명확히한다.열화학 실험실에서 측정되어진 특성 Gibbs시대 이후 전 세계의 데이터베이스가 축적되어있다.물질의 거동에 관한 예측에 중요한 정보의 특성과 기능 사이의 관계를 제공한다.1.1 열역학의 힘과 범위5. 열역학은 시스템과 그 영향의 넓은 범위에 대한 평형상태도의 생성을 가능하게 한다.다양한 종류의 상태도는 과학과 산업에서 물질의 거동에 관한 현실세계의 질문에 답하기 위해 널리 사용되어 진다.☞ 예:카드뮴은 545C에서 녹는가? 바깥 공기의 온도가 8도 이상 떨어지면 안개가 생기는가? Nb-Ti-Al 합금을 공기 중에서 1100C 로 가열평형상태도의 기초가 된다열역학은 시스템의 특성을 계산하기 위해 얻어져야 하는 최소한의 정보의 셋트를 알려준다.1.4.3 Databases이 최소 정보의 셋트의 특성의 리스트는☞ Examples:한 성분 ,1상 시스템한 성분 ,2상 이상 시스템2개 이상 성분 ,1상 시스템2개 이상 성분,2상 이상 시스템 ,Requires More Variables2개 이상성분 ,2상 이상 시스템 ,화학적 반응과 함께 이루어지는.1.4 열역학은 평형상태도의 기초가 된다1.4.4 평형상태도Phase DiagramFig. 1.5. Phase diagram for silver-magnesium system at 1 atm pressure.이 다이어그램의 특징은 특정온도에서의 Ag-Mg화합물의 평형구조를 보여준다.1.4 열역학은 평형상태도의 기초가 된다1.4.4 평형상태도Fig. 1.6. An equilibrium gas composition map for a gas mixture containing C, H, and O.Gas Composition Map가스 혼합물에서의 구성 성분들중 하나의 평형 구조를 보여준다. (이 경우는 02), 시스템의 총체적인 화학적 성질의 함수로써 (C, H, and O).다이어그램의 선은 세가지 원소들 사이의 화학적 반응의 특성들을 보여주는 데이터베이스로부터 계산되어진다.“Iso-oxygen contous” 열처리 ,코팅 형성, 증기증착에 대한 용광로 기압의 디자인의 기초를 제공한다.1.4 열역학은 평형상태도의 기초가 된다1.4.4 평형상태도Fig. 1.7. Predominance diagram display domains of predominance of chemical compounds as a function of chemistry of the gas atmosphere of the system.Predominance Diagram화합물을 형성하는 화학적 반응에 대한 정보를 제공한다.이 다이어그램의 경계는 각 화합물의 우세한 구역을 보여준다.1.4 화학적 시스템의 복잡성을 확인하다.Unary: 하나의 화학적 성분으로 구성된 시스템 Multicomponent: 둘 이상의 화학적 성분으로 구성된 시스템.  추가적인 장치가 시스템의 거동을 나타내기 위해 고안 되어야함.Category 2Homogeneous: 한 개의 상으로 구성되어진 시스템 Heterogeneous: 둘 이상의 상으로 이루어진 시스템  e.g., 물과 얼음의 혼합물2.1 열역학 시스템의 분류Category 3Closed: 과정이 일어나는 동안 주위 환경들 사이에 물질 교환이 없는 시스템. Open: 경계를 넘어 물질의 교환이 일어나는 시스템.Category 4Nonreacting: 화학적 반응이 일어나지 않는 시스템. Reacting: 화학적 반응을 보이는 시스템.Category 5Otherwise simple: 열적, 기계적, 화학적 변화로부터 에너지 교환을 보여주는 시스템. Complex: 위에서 말한 것 이외의 변화로부터 에너지가 변하는 시스템.e.g., 중력, 전기력, 자기력, 또는 표면장력2.1 열역학 시스템의 분류Fig. 2.3 Cross-section through a MOSFET thin film device.MOSFETMulticomponent: 수많은 화학적 구성성분들로 구성되어있다. Multiphase (heterogeneous): 불순물들이 여러 가지 상으로 분포되어 있다. Closed Reacting: 화학적 반응이 기체/고체 계면과 고체 상들 사이에서 일어난다. Otherwise simple2.2 열역학 변수의 분류열역학 시스템 내부의 상태, 시스템의 상태변화, 그리고 물질교환과 에너지는 명확해진 변수들에 값을 정함으로써 양이 정해진다.이 변수들은 열역학의 수학적인 자료이고, 크게 상태함수와 과정변수의 두 가지로 나눌 수 있다.2.2.1 상태함수= 시스템의 특성은 시스템의 현재 상태에 의존하는 값을 가지지만 어떻게 이 상태에 도달했는가 에 는 의존하지 않는다.☞ Examples:온도 (T) 압력 (P) 부피 (조건들은 시스템 안에 존재하는 상태함수들 사이의 관계를 묘사한 방정식의 세트이고, 그것들은 평형상태를 이룬다.2.3 관계의 분류2.4 관계의 분류새로운 환경에 있는 시스템은 그것이 완전히 고갈될때까지 자발적으로 변화할것이다. 시스템이 이 마지막 정지상태에 도달할 때 그것은 평형에 있다고 할 수있다.“어떠한 주어진 시스템의 평형상태에 대한 예측과 설명은 열역학에서 중요한 문제이다” 평형의 조건이라는 이 예측은 내부적 특성 사이의 관계에 관한 방정식으로 나타내어진다.☞ Example: 물위에 떠 있는 얼음이 시스템의 열평형상태시스템이 완벽한 평형이 되기위해서는 추가적인 조건이 적용되어야한다3. 열역학 법칙열역학 법칙에는 실험적 증거의 대부분이 요약되어있다. 이러한 실험에 근거를둔 표현들은 19세기말에 체계적으로 정리되었다.법칙들은 경험적이다: 물질이 어떻게 행동하는가에 관한 실험적 관찰로 알 수 있다.열역학 법칙은 역학에서의 뉴턴의 운동법칙과 같은 과학적으로 인정받는다.1. 우주에는 에너지라는 어떠한 과정이 진행되어도 변하지 않는 성질이 존재한다.2. 우주에는 엔트로피라는 어떠한 과정이 진행되더라도 항상 같은방향으로만 변화하는 성질이 존재한다.3. 절대 0도라고하는 물질이 도달할수 있는 최소한의 한계가 존재하고 이온도에서 모든물질의 엔트로피는 같다3.1 열역학 제1법칙과학적 실험으로 검증된 크게 세가지의 에너지가 있다.1. 운동에너지:입자나 물체와 관련된 운동과 이동,회전과 관련된 에너지2. 위치에너지 :전위 영역 내의 입자나 물체의 위치와 관련된 에너지내부에너지 :전위영역 내의 물체의 내부상태와 관련된 에너지.  공간내의 위치나 운동에 의존하지 않음.열역학은 먼저 정지 상태에 있는 시스템의 내부조건을 변화시키는 것에 관심을 가진다.3.1 열역학 제1법칙시스템과 서라운딩Fig. 3.1 The part of the universe that is outside the system and experiences changes as a result of the ch든 시스템과 모든 처리과정의 제2법칙으로 부터Entropy3.2 열역학 제2법칙Entropy서라운딩에 의한 경험적인 엔트로피의 변화를 고려하면= 과정 중에 경계를 넘어 이동된 주위 환경의 엔트로피= 서라운딩 내부에서 생성된 엔트로피그러면, 전체적인 엔트로피의 변화는; 시스템에서의 엔트로피는 증가하거나 감소 할 수 있지만, 시스템과 어떠한 서라운딩이 포함된 전체적인 엔트로피는 항상 증가한다.엔트로피의 극소변화;3.3 엔트로피 생성의 직관적 의미실제 세계에서의 변화는 항상 분산에 의한 것 을 동반한다. 자발적 변화를 경험함에 있어 시스템은 첫 번째 변화로 인한 영향의 가역적 방향으로 쉽게 가지 못하는 물질, 에너지 또는 양쪽모두의 공간적 재분배에 관심을 가진다. 시스템에서 엔트로피 생성은 이러한 분산의 양적인 정도이다.실제 세계에서의 변화는 항상 분산을 수반한다.시스템에서 엔트로피의 생성 비율과 두 관련된 행동 양상은 질적인 상호 관계가 있다.시스템이 평형에 도달하려면 과정은 얼마나 진행되어야 하는가.과정의 비율가역-비가역 과정만약 시스템이 평형 상태에서 더 나아간다면, 더 빠르게 변화하는 경향이 있다 마찰이나 분산 효과는 더 커진다 그것의 엔트로피 생성비율은 더 커진다2. 만약 시스템이 평형에 더 가깝다면, 더 느리게 변화하는 경향이 있다 마찰이나 분산효과는 더 낮아진다 그것의 엔트로피 생성비율은 더 감소한다만약 과정이 매우 느리게 진행된다면, 적용된 변화의 증가량 이 지극히 작다면, 분산효과는 0에 가까워진다. 엔트로피 생성은 0에 가까워진다.지극히 작은 변화에 의해 매우 느리게 진행된 일련의 과정을 가역과정이라 한다.실제 과정은 비가역과정이라한다. 비가역 과정에서는 엔트로피 생성의 결과인 분산이 일어난다.3.3 엔트로피 생성의 직관적 의미어떤 온도와 압력에서 가스가 들어있는 피스톤을 생각해보자.3.3 엔트로피 생성의 직관적 의미피스톤 안에 있는 가스의 압력은 a접시에 있는 납 가루의 질량에 의해 결정된다. 만일 접시가 제거되면 가스는 갑자}

자연과학| 2009.11.19| 60페이지| 1,000원| 조회(891)

열역학, 열역학 정리, 침투성, 평형 상태, 부피요소

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