열역학 법칙

소개글

◉ 열역학 이란?

열역학은 외부조건(온도, 압력, 부피)따른 기체의 거시적인 상태변화를 나타내는 것이다.

목차

◉ 열역학 이란?
◉ 열역학 0법칙 (열평형법칙)
◉ 열역학 1법칙 (에너지보존법칙)
◉ 열역학 2법칙 (에너지보존법칙)

본문내용

◉ 열역학 이란?

열역학은 외부조건(온도, 압력, 부피)따른 기체의 거시적인 상태변화를 나타내는 것이다.

◉ 열역학 0법칙 (열평형법칙)

열은 온도가 높은 곳에서 온도가 낮은 곳으로 흐른다.
외계로부터 고립시켜 물체를 방치해 두면 아무 변화도 일어나지 않는 상태가 된다.
이 상태를 열평형상태라 한다. 2개의 물체를 접촉시키면 처음에는 한쪽에서 다른 쪽으로 열의 이동이 생기는데, 오랜 시간이 흐르면 결국 아무 변화도 일어나지 않게 된다. 이때 두 물체는 서로 열평형에 있다고 한다. 열평형에 있는 두 물체 사이에서는 열의 주고받기가 상쇄된다. 열평형에 관하여 ＜물체 A와 B가 열평형에 있고 B와 C가 열평형에 있으면 A와 C도 열평형에 있다＞라는 법칙이 성립된다.
이 법칙은 열역학의 체계가 만들어진 후에 J.C. 맥스웰이 기본법칙의 하나로 정했기 때문에 열역학제 0 법칙이라고 한다. 열역학 제 0 법칙에 의해 경험적 온도를 생각할 수 있게 되어 온도계의 사용이 가능해졌다. 즉, 물체 B를 물체 A와 열평형상태로 한 후에 물체 C와 접촉시켰을 때 B에 어떤 변화도 인정되지 않는 경우 A와 C는 같은 온도에 있다고 한다. 이때 B는 온도계의 역할을 하게 되며, 변화의 유무는 예를 들면 수은주의 높이로 측정한다.

수학적 표현은 Q = ∫[T₁, T₂]mcdT 입니다.
예를 들어서 A, B, C라는 세 물체가 있는데 이 떄 A물체의 온도는 10K B물체의 온도는 20K이라고 가정한다.
그리고 이온도를 잴 수 있는 온도계를 C라고 가정합니다. 그리고 A, B를 계로 잡고 온도계와 A, b를 둘러싸고 있는 모든 공간을 주위라고 가정하겠습니다.
이 때, 두 물체 A, B를 접촉시키면 온도가 높은 B로부터 A물체로 열이 이동하게 되어 A, B 두 물체는 열적평형상태에 이르게 된다는 것이죠. 그리고 이때 A와 B의 온도는 같으며 B와 C의 온도가 같게 되어
결국 A=B=C 의 온도가 같다는 열적평형(온도가 같아서 열적으로 평형인 상태) 된다는 것입니다.
이러한 현상에 대한 자연법칙이 바로 열역학0법칙입니다.

참고 자료

없음