열역학 제 1법칙 제 2법칙에 대하여 논하시오

목차

1. 열역학 제 1 법칙
2. 열역학 제 2 법칙

본문내용

열역학 제 1법칙은 결과적으로 에너지 보존법칙의 일반화 적인 표현이라고 할 수 있다.
열의 이동에 따라 계 내부의 에너지가 변하는데 이때 열에너지 또한 변한다고 본다. 이 에너지는 계 내부의 원자나 분자들의 역학적 에너지 등을 말한다.
어떤 체계에 외부로부터 어떤 에너지가 가해지면 그만큼의 에너지가 증가한다.
물체에 열을 가하면 그 물체의 내부 에너지가 가해진 열 에너지만큼 증가한다.
또한 물체에 역학적인 일을 더해져도 역시 내부 에너지는 더해진 일의 양만큼 증가한다.
물체에 열과 일이 동시에 가해졌을 때 물체 내부 에너지는 가해진 열과 일의 양만큼 증가한다.
열역학 제 1법칙은 다양한 예로 설명 할 수가 있다.
물체에 일을 해 주면 그만큼 내부 에너지는 증가하고, 물체가 외부에 일을 하면 내부 에너지는 그 만큼 감소하게 되는데, 기체에 열을 가하면 온도가 상승하고 내부 에너지가 증가할 뿐 만 아니라 기체가 팽창을 하면서 외부에 일을 하게 된다.
이 때, 가한 열량을 Q라고 하고 외부에 한일을 W라고 한다면 내부 에너지의 양(U)는
△U=Q-W 가 된다. 또 Q=△U+W 라고 할 수 있다. 이것은 열에너지를 포함하는 에너지 보존 법칙의 한 예이다.
이 열역학 제 1법칙은 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 변하지만 에너지의 양은 항상 일정하게 보존된다는 것을 보여주는 일종의 에너지 보존법칙이다.
피스톤을 가정하여 고정된 피스톤에서 기체의 부피를 일정하게 한 다음에 열을 가하면 기체가 외부에 하는 일은 0 이므로 가해준 열량은 모두 내부에너지 증가에 쓰인다.

열역학 제 1법칙 즉 에너지가 보존된다는 법칙을 계(시스템)에 적용한다면 어느 계(시스템)이 사이클 변화를 할 때 전 사이클에 걸친 열의 합이 전 사이클에 걸친 일의 합에 비례 한다고도 볼 수 있게 된다.
한 사이클 동안의 어느 엔진에 들어오고 나간 열의 합과 엔진이 하거나 받은 이르이 합이 서로 비례한다는 것이다.

참고 자료

없음