열역학 문제와 해설

소개글

열역학을 배우는 과정에서 찾아오는 많은 질문들을 묶어서
정리 했습니다.문제들은 목차에 달아놓았습니다.

목차

1. 열과 온도를 비교하시오.

2. 데카르트와 갈릴레오의 탐구 목표점의 차이점을 밝히고, 갈릴레오가 과학을 체계화했다고 말할 수 있는 이유를 쓰시오.

3. 고대, 중세, 근대 과학의 차이점에 대한 자신의 견해를 기술하시오.

4. 카르노이론의 문제점을 들고, 그 문제점을 클라우지우스가 어떤 이론으로 보완했는지 설명하시오.

5. 열역학 0, 1, 2, 3법칙을 기술하시오.

6. 열역학 제1법칙의 성립 과정을 럼퍼드, 마이어, 줄이 기여한 내용과 의미를 중심으로 서술하라.

7. 고대, 중세, 근대 과학의 주요 흐름을 이들 사이의 차이점과 유사점을 중심으로 정리하여라.

8. Carnot’s Cycle 은 무엇이며, 어떤 원리에 의해 작동하는가를 설명하라.

9. 칼로릭 이론은 무엇인가? 이 이론의 전제와 성과, 한계 등을 설명하고 이 이론이 배척된 근거에 대해 설명하라.

10. 우주의 열적 죽음 상태와 인류의 멸망에 대해 읽고 생각한 바를 기술하시오.

11. 열역학이 왜 기체를 중심으로 논의 됐을까?

12. 공기가 지표면에 몰려서 쌓이지 않는 이유를 기술하라.

13. 그렇다면 공기 분자가 아닌 쇠구슬로 상황을 바꾸어 보겠다. 방금 설명한 두 법칙을 모두 충족시킴에 도 불구하고 쇠구슬들은 모두 지표에만 분포한다. 즉, 아래쪽에서는 밀도가 높고 위쪽에서는 밀도가 낮은 분포를 보이지 않는다. 쇠구슬들은 모두 아래쪽에만 분포한 경우, 즉 가장 일어나기 힘든 경우로 분포하는 이유가 무엇인가?

본문내용

열은 물체의 상태 변화를 일으키는 에너지의 한 종류다.
그러나 ‘ 이 물체에 저 물체보다 더 많은 열에너지가 들어있다.’ 라고 할 수는 없다.
얼마만큼의 열에너지가 출입했는지는 측정 가능하지만 각각의 물체가 지닌 열에너지의 절대값은 잴 수 없다.
열은 수 많은 분자 집단에 대한 ‘변화’의 값이다.
어떤 물체에 열에너지가 가해지면 그 물체의 ‘내부 에너지’가 증가한다.
(내부에너지 변화 = 물체에 가해준 열 + 물체에 가해준 일)
그 내부에너지를 가지고 상대적인 에너지의 고저를 이야기한다.


카르노는 라부아지에의 칼로릭 이론을 바탕으로 자신의 이론을 전개시켰다. 즉, 열기관이 일을 하는 과정을 칼로릭이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지면서 일을 만들어내고, 그 과정에서 열이 발생한다고 생각했다. 일과 열을 나눠서 생각한 것이다.
일과 열을 나눠서 생각한 생각한 부분에 대한 문제점의 해결에 대해서는 줄의 실험도 있고, 톰슨의 고찰도 있지만 그것을 정리한 것은 클라우지우스였다.

참고 자료

없음