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[Raf기계스토리] 일반기계기사 필기 – 열역학(4) – 열역학 제 0법칙~제 3법칙
이번에는 열역학의 가장 기초가 되는 4가지 법칙에 대해서 강의해 봤어요!!
아주아주 중요한 내용들이 많이 나오니까 ~ 추석전 빡공 하세요 여러분들 !
(추석 잘보내세요!!)
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열역학 법칙 정리 – 제 0법칙, 1법칙, 2법칙, 3법칙 – 네이버 블로그
(2) 열역학 제 1법칙 (= 에너지 보존법칙) … 열과 일은 에너지의 한 형태로 일은 열로, 열은 일로 변환이 가능하다. 즉, 하나의 계가 가지고 있는 에너지 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 7/24/2021
View: 9807
열역학 법칙 – 나무위키
쉽게 말해서 모든 에너지가 쓸모가 가장 없는 열로만 쉽게 변환이 된다는 것이며, 꼼수를 써서 제한된 공간 등에서 에너지를 열 이외에 다른 것으로 변환 …
Source: namu.wiki
Date Published: 1/13/2021
View: 3166
열역학 제1법칙, 제2법칙, 제3법칙 요약정리 – 밑끝없로그
열역학 제1법칙 · 열에너지와 일에너지의 관계를 규정하는 법칙 · 열은 일로 또는 일은 열로 변환할 수 있고 변화 시 에너지 총량은 변화하지 않고 일정.
Source: tbbrother.tistory.com
Date Published: 5/19/2021
View: 5716
열역학 법칙 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
개요편집 · 열역학 제0법칙: 만약 두개의 계가 다른 세 번째 계와 열적평형상태에 있으면 이 두개의 계는 반드시 서로에 대해 열적 평형상태이어야 한다는 것이다. · 열역학 …
Source: ko.wikipedia.org
Date Published: 1/19/2022
View: 5465
10분에 정리하는 물리학1 열역학 제 1법칙 17560 투표 이 답변
열역학 법칙 정리 – 다음블로그 … 열역학 제0법칙(zeroth law of thermodynamics)은 열적 평형을 설명하는 법칙입니다. 즉, 계(系)의 물체 A와 C가 열적 …
Source: you.dianhac.com.vn
Date Published: 3/8/2021
View: 1736
열역학 제2법칙 정리 – 공부하는 주린이
열역학 제1법칙은 에너지가 시스템 내부로 들어오거나 나갈 때(일, 열, 물질에 따라) 시스템의 내부 에너지가 에너지 보존 법칙에 따라 변한다는 것이다.
Source: ronnie1021.tistory.com
Date Published: 6/25/2021
View: 7575
열역학법칙 정리 – Daum 블로그
열역학 법칙 정리 — 1. 열역학 제 0 법칙 (the zeroth law of thermodynamic) 온도가 서로 다른 물체를 접촉시키면 높은 온도를 지닌 물체의 온도는 …
Source: blog.daum.net
Date Published: 6/26/2022
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- Author: Raf기계스토리
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- Date Published: 2020. 9. 29.
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열역학 법칙 정리 – 제 0법칙, 1법칙, 2법칙, 3법칙
고립된 계에서는 엔트로피가 증가하는 현상만 일어나며 감소하지 않는다.
에너지의 형태 중에서, 엔트로피가 가장 높은 형태는 열의 형태이기 때문에, 모든 에너지는 궁극적으로 열이 된다.
다른 말로, 사용해버린 에너지(엔트로피가 높은 상태)를 같은 양의 엔트로피가 낮은 에너지로 다시 되돌리는 것은 불가능하다.
쉽게 말해, 석유를 에너지로 쓰고 난 후 다시 석유로 되돌리는 것이 불가능하다.
열역학 제1법칙, 제2법칙, 제3법칙 요약정리
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열역학 1법칙 2법칙 3법칙 요약
열역학 제1법칙
열에너지와 일에너지의 관계를 규정하는 법칙
열은 일로 또는 일은 열로 변환할 수 있고 변화 시 에너지 총량은 변화하지 않고 일정. (에너지 보존의 법칙)
한 계가 갖는 에너지 총합은 외부와 에너지 교환이 없는 한 일정.
에너지를 소비하지 않고 계속 일하는 기관, 즉 영구적으로 에너지를 생성하는 기관. (제1종 영구기관)
일과 열의 관계
** 엔탈피 : 물질이 그 상태에서 보유하고 있는 총 에너지를 열량의 단위로 표시한 것. (KJ & kJ/kg로 표기)
열역학 제2법칙
열과 일의 변환에 대한 방향성을 제시한 법칙
Kelvin-Plank : 고온체로 받은 열량을 전부 일로 전환시키는 기관은 있을 수 없음. (열효율 100% 기관은 없음)
Clausius : 일을 소비하지 않고 열을 저온체에서 고온체로 이동시킬 수 없음.
제2종 영구기관 : 열역학 제2법칙을 위배하며, 받은 열량 전부를 일로 변환시키는 100% 효율을 가지는 기관.
* * 제1법칙이 “에너지를 투입한 이상으로 나오지 않는다” 라는 의미이고, 2법칙은 “에너지를 투입한 만큼 온전히 다 나오지 않는다” 이다.
** 가역변화 : 물질의 상태가 변화하는 과정에서 처음의 상태로 아무런 변화없이 되돌아가는 변화. (실제 존재하지 않음)
** 비가역변화 : 가역변화와는 반대로 처음의 상태로 되돌아 갈 수 없는 변화.
** 엔트로피 : 열에너지를 이용하여 기계적 일을 하는 과정에서 열의 이용 가치를 나타내는 종량적 성질. (KJ/K, KJ/Kg*K)
** 카르노 사이클
열기관 중 가장 열효율이 좋은 가역사이클로서 두 개의 등온변화, 두 개의 단열변화로 구성.(고온에서 열기관을 통해 저온으로 열 이동)
카르노 사이클
열역학 제3법칙
Nernst : 어떠한 방법으로도 물질의 온도를 절대 0도 이하로 내릴 수 없다.
Plank : 열역학적으로 평형상태에 있는 모든 순수물질의 엔트로피는 절대온도가 0도에 접근함에 따라 0에 가까워진다.
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열역학 법칙은 열역학적 과정에서 열과 일에 관한 법칙이다. 열역학 법칙은 물리학뿐만 아니라 다른 열역학을 이용하는 과학에서 매우 중요하게 다루어 진다. 열역학에서 열역학적 계를 구성하기 위한 기본적인 물리적 양을 정의하는데 있어 네 가지의 법칙이 있다. 이러한 법칙들은 다양한 조건에서 어떻게 물리적 양들이 변하는지를 설명하거나 영구기관과 같은 특정한 자연현상이 불가능함을 보인다.
개요 [ 편집 ]
열역학 제0법칙: 만약 두개의 계가 다른 세 번째 계와 열적평형상태에 있으면 이 두개의 계는 반드시 서로에 대해 열적 평형상태이어야 한다는 것이다. 이 법칙은 온도를 정의하는 하나의 방법이다. A ∼ B ∧ B ∼ C ⇒ A ∼ C {\displaystyle A\sim B\wedge B\sim C\Rightarrow A\sim C}
열역학 제1법칙: 고립된 계의 에너지는 일정하다는 것이다. 에너지는 다른 것으로 전환될 수 있지만 생성되거나 파괴될 수는 없다. 열역학적 의미로는 내부에너지의 변화가 공급된 열에 일을 빼준 값과 동일하다는 말이다. 이 법칙은 제1종 영구 기관이 불가능함을 보인다. d U = δ Q − δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=\delta Q-\delta W\,}
열역학 제2법칙: 만약 어떤 고립 계의 엔트로피가 열적 평형 상태에 있지 않다면 엔트로피는 계속 증가해야 한다는 법칙이다. 닫힌 계는 점차 열적평형상태에 도달하도록 변화한다. 즉 엔트로피를 최대화하기 위해 계속 변화한다. 이 법칙은 제2종 영구 기관이 불가능함을 보인다. ∫ δ Q T ≥ 0 {\displaystyle \int {\frac {\delta Q}{T}}\geq 0}
열역학 제3법칙: 온도가 0으로 접근하면, 계의 엔트로피가 일정한 값을 가진다는 법칙이다. T → 0 , S → C {\displaystyle T\rightarrow 0,S\rightarrow C}
고전적인 열역학 법칙은 계들간의 일과 열의 변환을 설명한다. 열역학에서는 열적 평형 상태에 있는 각 계의 상태에 대해 중점적으로 기술한다. 특히 열적 평형 조건에서는 계를 거시적인 변수로서 쉽게 다룰 수 있다.
열역학 법칙 정리 | 10분에 정리하는 물리학1 열역학 제 1법칙 17560 투표 이 답변
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열역학 제2법칙 정리
열역학 제2법칙의 의미
열역학 법칙은 열역학 평형에서 열역학적 시스템을 특징짓는 온도, 에너지, 엔트로피와 같은 물리적인 양의 그룹을 정의한다. 또한 열역학적 작용과 열과 같은 열역학적 과정에 다양한 매개 변수를 사용하여 이들 사이의 관계를 확립한다. 그들은 영구 운동과 같은 특정 현상의 가능성을 배제하는 기초를 형성하는 경험적 사실을 진술한다. 열역학에서 사용될 뿐만 아니라, 일반적으로 물리학의 중요한 기본 법칙이며, 다른 자연과학에도 적용된다. 전통적으로 열역학은 단순히 서수 식별에 의해 명명된 세 가지 기본 법칙을 인정해 왔다. 더 근본적인 진술은 처음 세 개의 법이 제정된 후, 나중에 제0법칙으로 분류되었다. 열역학 제0법칙은 열평형을 정의하고 온도의 정의를 위한 기초를 형성한다. 만약 두 개의 계가 각각 세 번째 계와 열평형 상태에 있다면, 그들은 서로 열평형 상태에 있는 것이다. 열역학 제1법칙은 에너지가 시스템 내부로 들어오거나 나갈 때(일, 열, 물질에 따라) 시스템의 내부 에너지가 에너지 보존 법칙에 따라 변한다는 것이다. 열역학 제2법칙은 자연적인 열역학적 과정에서는 상호작용하는 열역학적 시스템의 엔트로피의 합이 절대 감소하지 않는다는 것이다. 이 진술의 또 다른 형태는 열은 자발적으로 차가운 몸에서 따뜻한 체질로 전달되지 않는다는 것이다. 열역학 제3법칙은 온도가 절대영도에 가까워질 때 계의 엔트로피가 일정한 값에 접근한다는 것이다. 비결정 고체(유리)를 제외하고 절대 영점인 계의 엔트로피는 일반적으로 0에 가깝다. 제1법칙과 제2법칙은 각각 두 종류의 영구 운동 기계를 금지하고 있다(에너지 입력 없이 작업을 생산하는 제1종 영구 운동 기계와 열 에너지를 기계 작업으로 자발적으로 변환하는 제2종 영구 운동 기계) 열역학 제1법칙에 의해 발생하는 많은 열역학 현상들은 자연에서 결코 일어나지 않는다. 많은 과정들이 한 방향으로만 자발적으로 일어나며, 열역학 제2법칙은 자발적인 과정들에 의해 취해지는 방향을 다룬다. 열역학 제2법칙을 가장 잘 설명하는 것은 무엇일까? 열역학 제2법칙은 관련된 고립된 계의 전체 엔트로피는 시간이 지남에 따라 감소하며, 모든 과정이 가역적인 경우 그리고 주어진다면 일정하다고 말한다. 고립된 시스템은 자발적으로 가장 많은 엔트로피를 가진 상태인 물리학 평형을 향해 진화한다.
열역학 제2법칙의 이해
열역학 제2법칙은 고립된 계의 총 엔트로피(단위 온도 당 유용한 일을 할 수 없는 열 에너지)는 결코 감소할 수 없다는 것이다. 그럼 열역학 제2법칙을 나타내는 것은 무엇일까. 열역학 제2법칙의 진술 중 하나는 “어떠한 고립된 시스템에서 자발적인 과정은 항상 그 시스템의 엔트로피를 증가시킨다”는 것이다. 우주는 고립계이기 때문에, 이 문장은 수학적으로 다음과 같은 형태로 표현된다. 에너지는 생성되거나 파괴되지 않지만, 한 에너지 형태에서 다른 에너지 형태로 변할 수 있습니다. 열역학 제2법칙을 가장 잘 설명하는 것은? 에너지는 생성되거나 파괴되지 않지만, 한 에너지 형태에서 다른 에너지 형태로 변할 수 있습니다. 에너지는 물질로부터 생성되거나 물질을 생산하는데 사용될 수 있다. 다음 중 열역학 법칙을 가장 잘 설명하는 것은 무엇일까. 열역학 제1법칙을 가장 잘 설명하는 이 집합(11)의 용어 에너지는 생성되거나 파괴되는 것이 아니라 한 에너지에서 다른 에너지로 변할 수 있습니다. 열역학 제2법칙의 예 예를 들어, 뜨거운 물체가 차가운 물체와 접촉할 때, 열은 차가운 물체에서 차가운 물체로 흐르지만, 차가운 물체에서 차가운 물체로 자발적으로 흐르지 않습니다. 만약 열이 차가운 물체를 떠나 더 뜨거운 물체를 통과한다면, 에너지는 여전히 보존될 수 있을 것이다.
열역학 제2법칙의 중요성
열역학의 제2법칙은 엔트로피에 대해 이야기하기 때문에 매우 중요하다. 그렇다면 두 번째 법칙은 어떻게 표현될까. 제2법칙은 여러 가지 방법으로 표현될 수 있는데, 가장 간단한 것은 열이 자연적으로 뜨거운 몸에서 차가운 물체로 흐른다는 것이다. 그 중심에는 엔트로피라고 불리는 열역학적 계의 특성이 있다. 다음과 같이 열역학 제2법칙을 표현할 수 있다. 열역학 제2법칙은 뜨거운 것을 막기 위해 무언가를 하지 않는 한 항상 시원하다는 것을 의미한다. 그것은 우주에 대한 근본적이고 단순한 진실을 표현한다: 엔트로피로 알려진 양으로 특징지어지는 장애는 항상 증가한다. 따라서 열역학 제1법칙은 제2법칙과 구별되는데, 제2법칙은 엔트로피에 초점을 맞추는 반면, 전자는 열에너지가 움직이는 방향이 아닌 다른 형태의 에너지로 어떻게 보존될 수 있는지를 설명한다. 에너지는 사용가능한 에너지의 손실 없이 한 형태에서 다른 형태로 바뀔 수 없다.
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