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대학물리61

[열역학] 열용량(Heat Capacity)과 비열의 정의 (등압비열과 등적비열의 개념) ▶ 열용량의 정의 - 열용량은 물질의 온도를 1도 올리는데 필요한 열의 에너지량을 의미합니다. 캐패시티의 약자를 따서 대문자 C를 열용량의 약자로 표시합니다. 따라서 열에너지 Q는 온도의 변화량 (델타T)에 다가 열용량을 곱한 값이 되겠습니다. 열용량 단위는 J/K가 될 것입니다. * 사실 열용량 공식은 조금 애매모호한 경우가 있습니다. 일반물리, 열역학에서는 크게 신경은 안쓰지만 통계역학에서는 다르게 정의하는것같기도 합니다. ▶ 비열의 정의 - 비열은 열용량의 정의에서 한 가지 개념이 더 추가 됩니다. 물질의 1g의 온도 1도를 올리는데 요구되는 열에너지량을 말합니다. 정의에서는 질량 단위로 g을 썼는데 비열의 단위를 보면 J/kg*K 라서 kg단위로 환산해서 보시면 될 것 같습니다. Q=C*m*ΔT .. 2020. 3. 26.
[열역학] 등온압축(Isothermal Compression) & 단열 압축 (Adiabatic Compression) 개념 및 공식 (단열지수와 열역학 1법칙) ▶ 등온 압축 - 온도가 일정한 상태에서 서서히 압축되는 것을 말합니다. ▶ 단열 압축 - 열 출입이 없는 상태에서 빠르게 압축되는 것을 말합니다. 먼저 등온 압축에 대해 그래프와 공식을 살펴봅시다. 등온 압축 그래프는 열역학 제 1법칙을 통해 설명할 수 있습니다. 자세한 것은 아래 한글 수식편집기를 통해 설명했으니 읽어주시길 바랍니다. 다음으로는 단열압축 공식을 보겠습니다. 단열압축은 열의 유출입이 없는 상태를 말합니다. 즉, 열역학 제 1법칙에서 Q는 0인 상태죠. 그러면 내부 에너지의 변화량이 곧 일에너지의 크기와 같다는 말이 되겠습니다. 그러면 단열압축 그래프와 공식유도를 한번 같이 보겠습니다. 먼저 단열압축 그래프입니다. 열의 유출입이 없어서 Isotherm 곡선에서 바로 Aidabatic 곡선.. 2020. 3. 24.
[전자기학] Maxwell Equation (맥스웰 방정식) First Step : 가우스 법칙 (gauss's law) / 중첩의 원리 (Superposition Principle) 를 이용한 연속적인 전하에서의 전기장 위 법칙을 설명하기 전에 먼저, 쿨롱법칙과 전기장에 대해 간단히 복습만 해보겠습니다. ▶ 쿨롱 법칙 위와 같은 식을 가집니다. Q는 원천 전하 (source charge) q는 시험 전하 (Test charge) 입니다. 저기 1/ (4파이 입실론제로)는 쿨롱상수 값과 같고 8.99*10^9 Nm^2/C^2 의 값을 가집니다. 서로 이끄는 힘 혹은 밀어내는 힘을 가지고 있으며, 이를 두 점전하 사이에서의 인력과 척력이라고 부릅니다. ▶ 전기장과 전기력의 관계 - 전기장은 시험 전하가 없는 상태입니다. 즉, 원천 전하 혼자서 자신의 영향력을 과시하고 있는 상태라고 생각하시면 됩니다. 이러한 전기장 내에 '새로운 점전하(시험 전하)' 가 들어오게되면 두 전하 사이에서는 이제 척력이 발생하거나 인력이 발생하게.. 2020. 3. 24.
[열역학] 단원자, 이원자, 다원자의 자유도 (degree of freedom) & 줄과 칼로리의 관계 (열역학 제 1법칙) ▶ 열에너지의 공식 위 공식은 운동에너지로 생각하시면 됩니다. N은 총 원자의 개수. f는 오늘 배울 자유도. T는 절대온도, k는 볼츠만 상수입니다. f는 원자가 어떤 형태냐에 따라 그 값이 달라집니다. 왜 그런지 자세히 설명하는 것은 열역학보다 좀 더 심화된 과정인 통계역학에서 다루니까 오늘은 그냥 값만 말하도록 하겠습니다. 1) 단원자 : 자유도는 3입니다 2) 이원자,선형구조분자 : 자유도는 5입니다. 3) 다원자 : 자유도는 6입니다. 자, 위 표를 보세요. 보라색 단원자는 N=1로 제가 위에 적었듯이 자유도는 3이라고 나왔습니다. Translational은 병진운동을 말하고 rotational은 회전운동입니다. vibrational은 진동운동을 말합니다. 단원자의 경우는 운동의 다양성이 많지 .. 2020. 3. 24.
[열역학] 이상기체 상태 방정식 (Ideal gas equation) & 기체의 평균 제곱근 속도(Root Mean Square) ★ 이상기체 상태 방정식 - 이상기체 상태 방정식은 우리가 분자 간의 인력과, 분자가 움직이는데 있어서 받는 저항의 크기를 '무시'할만한 수준이라고 가정했을 때, 온도와 압력 그리고 부피에 관한 공식을 나타낸 것이 되겠습니다. 자, 위 공식은 우리가 진짜 지겹도록 봐오던 것입니다. P는 압력을. V는 부피를. n은 몰 수 (총 원자 개수/아보가드로 수) R은 기체상수 , T는 절대온도를 뜻합니다. 근데 물리. 특히 열역학에서는 위 방정식보다는 아래 방정식을 더 많이 사용합니다. N은 총 원자의 개수. k는 볼츠만 상수입니다. 볼츠만 상수는 기체상수에다가 아보가드로 수로 나눈 값입니다. 아무튼, 이상기체 법칙은 제가 말한 위 조건에서 하나 더 추가로! '낮은 밀도'에서 적용이 가능하다 이겁니다. 낮은 밀도.. 2020. 3. 24.
[열역학] 온도의 정의와 제백효과(SeeBeck effect) 온도는 크게 2가지 정의로 나뉩니다. 1. 기능적 정의 : 온도계에 적힌 값을 온도라고 한다. 2. 이론적 정의 : 열평형의 원리에 따릅니다. 열평형은 온도가 서로 다른 두 물체가 접촉하면서 같아지는 순간을 열적 평형상태다! 라고 말합니다. 우리는 여기서 열평형에 도달하는데까지 걸린 시간을 Relaxtion Time이라 부르고 그리스 문자로 '타우'라고 표현합니다. 제백효과란? - 온도차에 의해 기전력이 발생하는 효과를 말합니다. 2020. 3. 22.

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