열역학제1법칙5 [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] 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] 열역학 제 1법칙 (등적과정 & 등압과정 & 등온과정 & 단열과정) 0. 열역학 제 1법칙이란? - 내부 에너지의 변화량은 열에너지와 일에너지의 알짜합과 같다는 이론으로 쉽게 생각해서 '열에 관한 에너지 보존 법칙'이라고 생각하시면 됩니다. 모든 물리는 역학적 에너지 보존에 관한 파트를 각각 다루기 때문에 상당히 체계적이구나 라고 생각하시면 됩니다. 1. 등적과정이란? - 부피의 변화량이 없는 상태를 말합니다. W는 압력과 부피의 변화량의 곱을 의미하므로 위 식에서 W=0임을 의미합니다. 만약 단원자 이상기체분자라고 가정한다면 열에너지는 다음과 같은 식을 가집니다. 2. 등압과정이란? - 압력의 변화량이 없는 상태를 말합니다. 이 때는 W가 0값은 아닙니다. W의 정의는 압력과 부피변화량의 곱이기 때문에 변화량이 없다고 해서 P가 0이진 않으니까요. 따라서 다음과 같은 .. 2019. 12. 6. [열화학] 화학에서 말하는 열역학 제 1법칙 물리에서 다루는 열역학과는 조금 다릅니다. 지금 포스팅하는 내용은 일반화학에서 열화학 단원에 나오는 개념입니다. 열역학 제 1법칙의 의미란 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환은 가능하지만 에너지가 생성되거나 소멸하지는 않는다. 즉, '에너지 보존의 법칙'을 말하고 있습니다. 공식은 다음과 같습니다. 좌변은 내부 에너지의 변화량을 의미하며, Q는 열량의 유출입을 의미합니다. 열에너지라고 보셔도 됩니다. W는 일에너지를 뜻합니다. 자, 그러면 열역학 제 1법칙에서 W에 가지는 의미를 한번 보겠습니다. 일단 용기를 계(System)라고 정의합시다. 그러면 압력은 주위(Surrounding)로부터 가해진 외력이죠? 즉, 계가 주위로부터 일을 받았습니다. 근데 부피는 감소했네요. 따라서, 일과 부피의 관계는 .. 2019. 10. 30. 이전 1 다음
