1. 열역학의 기본 개념 上

1.1. 열역학이란 무엇인가

1. 열과 작업 현상의 상호 관계 연구
2. 에너지에 대한 물질의 성질 및 상관관계 규명 연구

예를 들어 주사기 끝을 닫고 플런저를 눌러 짜면 주사기 내부에 열이 발생하고 풍선을 따뜻한 물에 담그면 팽창한다. 이러한 현상의 상호관계를 이해하는 분야가 열역학이다.

개인적인 생각)

열역학을 공부하면서 “일과 열의 출입에 따른 물리량의 변화를 계산하는 과목”이라고 생각했습니다.

1.2. 기본 용어

1.2.1. 한계, 한계, 한계

1차 시스템

• 열역학 문제의 대상이 되는 가상의 물질 그룹입니다.
• 샘플 텍스트 1.1. 주사기 내부와 풍선 내부는 “시스템”으로 설정할 수 있습니다.

2. 환경

• 이것은 시스템을 포함하지 않는 다른 모든 물질을 의미합니다.
• 텍스트 1.1의 예에서. 주사기 외부와 풍선 외부는 “둥근” 것으로 간주할 수 있습니다.

세 번째 경계

• 세상과 환경은 경계로 분리되어 있습니다. 열과 일은 경계를 통해 들어오고 나갈 수 있으며 물질도 들어오고 나갈 수 있습니다.
• 섹션 1.1의 예에서. 주사기와 풍선을 “경계”로 생각할 수 있습니다.

1.2.2. 개방계, 폐쇄계, 고립계

위의 세 가지 시스템은 다음 두 가지 요소로 나뉩니다.

1. 물질에 대한 접근
2. 더위 또는 작업 안팎

1. 개방형 시스템

• 물질/일과 열이 모두 들어오고 나갈 수 있는 시스템.
• 물병의 내부가 그 예입니다. 물(물질)을 붓거나 빼낼 수 있고, 열을 가해 온도를 변화시킬 수 있으며, 일을 가할 수 있다.

2. 폐쇄형 시스템

• 물질은 경계를 넘을 수 없지만 일과 열은 넘을 수 있습니다.
• 물병을 뚜껑으로 닫으면 병 내부가 밀봉 시스템이 됩니다. 열과 일을 가할 수 있지만 물질이 들어오고 나갈 수 없기 때문이다.

3. 고립계

• 물질/일과 열 모두 경계를 넘을 수 없는 시스템입니다.
• 예를 들어, 전체 우주는 고립된 시스템으로 볼 수 있습니다.

표로 정리하면 아래와 같습니다.

(표 1) 재료별/공작물/열접근로별 개방형계통/폐쇄계통/단열계통 분류

1.2.3. 정량적 특성, 강성 특성

상태를 정의하는 데 사용할 수 있는 물리량 열역학적 특성그것은이라고. 열역학적 특성은 정량적/경질적 특성으로 분류됩니다.

1. 다양한 기능

• 값이 질량에 비례하여 변하는 열역학적 특성입니다.
• 예는 질량, 부피 및 에너지입니다.

2. 강렬한 속성

• 질량에 의존하지 않는 열역학적 특성입니다.
• 예를 들면 온도, 압력 및 밀도가 있습니다.

개인적인 생각)

교과서적인 개념이라면 한 번쯤은 복습하고 이해했으면 한다. 그다지 어려운 개념은 아니지만 제 경우 중간고사 앞부분에 “주어진 물리량을 정량/강체 성질로 분리”라는 질문을 건너뛰고 날려버렸습니다.

기본 개념의 내용이 길기 때문에 여러 부분으로 나눕니다. 중간 부분은 평형 및 가역 과정을 다루고 두 번째 부분은 열역학적 특성을 다룹니다. 기본 개념이 명확해지면 순물질 및 혼합물로 넘어갑니다.