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열역학 제1법칙과 에너지 보존 법칙

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작성일17-12-07 00:56

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즉, 상태 a에서 b로의 변화에 필요한 전체에너지 W+Q는 최초의 상태 a, 최후의 상태 b만으로 정해지며, 그 과정과는 관계없다. 그러면 Q 〓 W가된다 즉 내부에너지는 변하지 않는다. 이때 두 공간은 단열되어 있으므로 외부와 열전달은 없다.

② 등적과정
열역학 제1법칙 E 〓 Q - W 에서 W 〓 0인 경우이다. 반면 납알을 내리면 기체가 팽창되어 계가 한 일은 양의 값이고 내부에너지는 감소한다.

[그림 1-2] 등적과정

③ 순환과정
열역학 제1법칙 E 〓 Q - W 에서 E 〓 0인 경우이다.
[그림 1-4] 자유팽창

3) 열역학 제 1법칙이 실생활에서 이용되는 예

① 자전거 바퀴에 공기를 주입할 때
자전거에 공기를 넣기 위해 펌프질을 빨리하면 펌프가 따뜻해짐을 알수 있따
이는 단열과정으로 볼수있는데 빠르게 펌프질 (W)을 하면 열이 빠져나갈 시간적 여유가 없다(Q〓0) 따라서 대부분에 일이 내부에너지로 전환되어 펌프
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다. 그러면 E 〓 -W가된다 이…(To be continued ) 는 외부와 열에너지 전달이 일어나지 않는 과정이다. 순환과정 동안 알짜일은 열의 형태로 전달된 알짜에너지와 정확히 같고 계의 내부에너지는 변하지 않는다. 피스톤 위에 납알을 올리면 기체가 압축되어 계가 한 일은 음의 값이고 내부에너지는 증가한다.

2) 열역학 제 1법칙의 특수한 경우

① 단열과정
열역학 제1법칙 E 〓 Q - W 에서 Q 〓 0인 경우이다. 계(System)가 일을 하면 내부에너지는 그만큼 감소하고, 반대로 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 그만큼 증가한다. 즉 외부로부터 열의 출입이 없는 경우이다. 그러면 E 〓 0이 된다 자유팽창은 계와 주위 사이에 열전달이 없고, 계가 일도 하지 않는 단열 과정이다. 자유팽창에서 잠금마개가 열리면 기체는 자유팽창을 하여 양쪽 공간을 모두 채운다. 계가 열을 흡수하면 계의 내부에너지는 증가하고 반대로 열을 잃으면 내부에너지가 감소한다. 그리고 기체가 아무 압력도 받지 않고 진공으로 들어가므로 일도 없다.

[그림 1-3] 순환과정
④ 자유팽창
열역학 제1법칙 E 〓 Q - W 에서 Q 〓 W 〓 0인 경우이다. 즉 부피가 일정하다.

[그림 1-1] 단열과정

단열벽은 계에 출입하는 열을 완벽하게 막는다. 계와 주위 사이에서 에너지가 전달될 수 있는 방법은 오직 납알을 올리거나 내리는것 뿐이다.


설명

레포트/기타




열역학 제 1법칙과 에너지 보존 법칙
목 차

1. 열역학 제 1법칙
1) 열역학 제 1법칙의 정의(定義)..................................................................................3
2) 열역학 제 1법칙의 특수한 경우..................................................................3~5
3) 열역학 제 1법칙이 실생활에서 이용되는 예..............................................5

2. 에너지 보존의 법칙
1) 에너지 보존의 법칙의 정의(定義).............................................................................6
2) 에너지 보존의 법칙의 발견.............................................................................6

3. 참고 및 인용 문헌....................................................................................................7
1. 열역학 제 1법칙[The first law of thermodynamics]

1) 열역학 제 1법칙의 정의(定義)
물체를 어떤 정해진 상태에서 다른 정해진 상태로 옮기기 위해 외계에서 물체에 주어야 하는 열량 Q 와 일 W의 합 W+Q는 어떠한 방법에 의해서도 일정하다.

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