열역학5 [열역학] 등적비열과 등압비열 & 뒬롱 프티의 법칙(Dulong, Petit's law) & 잠열 (Latent heat) / 엔탈피 (Enthalpy) ▶ 등적비열 - 등적 비열은 부피가 일정한 상태에서의 비열을 의미합니다. 이를 열역학 제 1법칙에 적용해볼까요? ΔU=Q+W에서 W는 -PΔV와 같음을 알고 있습니다. 근데 부피가 일정하다? 이는 부피 변화량이 0임을 의미하므로, W=0인 상태임을 알 수 있습니다. 따라서, ΔU=Q상태임을 알 수 있습니다. 한편, 열에너지 Q를 온도의 변화량 ΔT로 나눈 값은 열용량 C로 표현할수 있습니다. 따라서 위 공식처럼 표현이 가능합니다. 저것을 등적비열 (=등적몰비열)이라고 합니다. 헷갈리지 마셔야할 것이 있습니다. Q/ΔT는 비열이 아니라 열용량에 대한 공식인데 왜 이름에 비열이 포함되는가? 등적비열을 등적몰비열이라고도 부르는데요. 비열은 아시다시피 1몰에 대한 질량이 아니라 1g에 대한 질량입니다. 열용량은.. 2020. 4. 7. [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. [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. 이전 1 다음
