본문 바로가기

재미있는 과학11

열역학 제1법칙- 열린계(open system)에서 적용하기 이전에 열역학 4가지 법칙에 대해 간단히 포스팅했었다. 이번 시간엔 그 중, 첫번째 법칙인 열역학 제 1법칙에 대해 더 자세히 정리한다. 열역학 제 1법칙은, 에너지 보존법칙이다. 에너지는 형태가 변할 수 있을 뿐 새로 만들어지거나 없어질 수 없다. 간단한 예를 들어볼까. 기체가 안에 들어있는 피스톤이 있다. 주변으로 기체가 새거나 들어오지 않으나 단열은 안되는, 닫힌계이다. 이 피스톤에 열(Q)을 가한다면, 피스톤 안의 기체 분자들은 열을 받아 에너지가 올라가서 활발히 움직인다. 활발히 움직이며 피스톤 경계에 부딫치는 일이 더 잦아지고 이를 우린 압력이 올라갔다고 한다. 압력이 올라가면 피스톤이 올라간다. 이 올라간 만큼 기체분자가 갇혀있던 부피는 커진다. 이렇게 피스톤이 올라간 만큼 기체분자가 일(W.. 2017. 2. 8.
열역학이란.. 열역학의 4가지 법칙들. 우리는 살면서 매일매일 에너지를 사용한다. 모든 일에는 그 일을 가능하게끔 하는 에너지가 필요하다. 예를 들어볼까. 스마트폰을 충전하기 위해, 충전기를 스마트폰과 플러그에 꽂아 연결한다. 그러기 위해선 전기에너지가 필요하다. 그리고 이 전기는 발전소에서 만들어진다. 발전소에는 수력, 풍력, 태양열, 원자력 등 여러가지 종류가 있는데 예를 들어 수력발전소는 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흘러내려가는, 떨어지며 생기는 에너지(위치에너지->운동 에너지)를 이용해 전기를 만든다. 그리고 물질들이 에너지를 이용해 반응하는 과정에서 열이 생기거나 흡수된다. 열이 생기거나 흡수되면? 주변 온도가 더 뜨거워지거나 차가워지겠지. 이전 포스팅에서 다뤘듯, 물질들은 눈에 보이지 않는 작은 원자들로 이루어져있고, 이 원자들은.. 2017. 1. 25.
발열반응, 흡열반응시 엔탈피 변화? 엔탈피 쉽게 설명. 열역학(thermodynamics)이란 말 자체의 어원은 thermo(열) + dynamics(동력)에서 왔다.즉, 열과 일의 관계에 대한 학문이라는 것. 그 중, 엔탈피는 열역학의 핵심 요소로, 우리말로 쉽게 생각하면 '열함량'(heat content)이다. 기호는 H, 단위는 kJ로 나타낼 수 있다. 엔탈피 변화량은 △H. 이를 사전에 찾아보면 보통 다음과 같이 어렵게 나와서 이해하기 힘들다. "주어진 체계의 상태를 나타내는 열역학적 양의 하나로, H. 카메를링오네스는 이것을 “엔탈피”라고 하고, J. W. 깁스는 “열함수”라고 했다. “열함수” 또는 “깁스의 열함수”라고도 한다. 물체의 내부 에너지를 U, 압력을 p, 부피를 V라 했을 때 엔탈피 H는 아래와 같이 표시된다. 따라서 부피를 일정하게 .. 2017. 1. 25.