재료 열역학 정리

목차

Ⅰ. 열역학 제2 법칙
Ⅱ. 열역학 제2 법칙의 부차적인 함수
Ⅲ. 열역학 제3 법칙
Ⅳ. 열역학 자료 구성

본문내용

1. 열역학 제1법칙으로 얻을 수 없는 정보 및 제한성
(1) 제1법칙으로 에너지 보존 외에는 제약 조건이 없다. 예측할 수 없는 것
o 열은 항상 고온에서 저온으로 자발적으로 흐른다. 이의 역방향의 이동은 일로 되어져 야 한다.
- 실제 시스템의 변화는 계와 주위의 변화를 일으키고 이는 비자발적인 반응이다.
- 즉, 제1 법칙은 어떤 과정의 자발성을 예측할 수 없다.
(2) 열과 일은 경로를 알아야 계산이 가능하다.
o 열과 일은 경로 함수이며 계산이 복잡하여 과정을 예측할 수 있는 상태함수의 도출이 필요함

2. entropy 함수에 의한 자발성 예측
(1) 엔트로피 함수는 자발성을 예측한다.
o 위의 제한성을 극복하기 위해 entropy 함수가 생겨남
o 엔트로피 변화는 계 (Ssys)와 주위의 엔트로피 (Ssurr)로 나누어진다. 이를 합친 것은 우주 엔트로피 (Suniv)라고 한다.
dSsys ≥ δqsys/T 혹은 dSuniv = dSsys + dSsurr (4-1)
여기서 (=)는 자발적인 과정이고 (>)는 자발적인 과정이다.
o 과정이 단열이라면 δqsys=0이고 dSsys ≥ 0
(2) 엔트로피 함수에 의한 열역학 제 2법칙의 설명
o 우주 전체의 엔트로피는 자발적인 과정을 거쳐 항상 증가한다.
o 제2 법칙은 dS≥δq/T로 표시할 수 있다. (4-2)
* 주의: 다른 언급이 없으면 S = Ssys,
o 다른 정의;
열저장소로부터 열을 흡수하여 이 열을 완전히 일로 바꾸는 것은 불가능하다
(No process is possible in which the sole result is the absorption of heat from a reservoir and its complete conversion into work)
(3) 엔트로피 함수의 제 특성
o dSsys = δqrev/T이고 상태 함수 이다.
o 자발성; 자발과정= 비가역과정
△S우주 > 0 (자발 과정)
△S우주 = 0 (평형)
△S우주 < 0 (역반응)

참고 자료

없음