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내부에너지 4

내부에너지와 엔탈피

1 내부에너지 1) 내부에너지의 정의 - ΔU=Q−W - ΔU=Q-PΔV - U= 3/2nRT 2) 내부에너지의 계산 - 내부에너지는 분자의 분자운동에너지에 기인한다. * KE=N(0.5mv^2)=3/2NkT * k : 볼츠만상수 * N : 기체분자 총 수 - ΔU∝ΔT∝ΔKE * 기체의 내부에너지 변화량은 온도의 변화와 비례한다. * 기체분자의 온도변화는 분자의 운동에너지 변s화량에 비례한다. * 기체분자의 운동에너지는 온도에 비례하고 이는 내부에너지의 증가를 의미한다. 3) 내부에너지의 특징 - 특정한 물질이 가지는 고유한 에너지. - 내부에너지의 값은 측정할 수 없다.(에너지 값이 지속적으로 변하기 때문) - 외부 자극에 의한 내부에너지 변화량은 측정할 수 있음. 2 엔탈피(enthalpy, H) ..

단열압축 / 단열팽창

1 단열 1) 단열변화 - 어떠한 계에서 외부와의 상호작용중 계 와 외부사이에 열의 출입이 없는 상태에서 계의 상태가 변화는 과정. - 계가 열을 흡수하고 외부에 대해 일을 할때 내부에너지의 변화는 계가 흡수한 열과 -일의 값으로 정의된다. 2) 단열 - 계에 외부로부터 열의 출입이 없고 오직 일만 행해지는 과정. - 단열은 열의 유입/유출이 없는 상태에서 계로부터 행해지는 일로 내부에너지가 변화하는것을 의미한다. * 계의 내부에너지 변화량은 계가 외부에 한 일의 양과 크기는 같고 부호만 달라진다. * 단열압축의 경우 계의 부피가 줄어듦으로 계가 외부로부터 일을 받는 상황으로 일의 양은 음수가 되며 내부에너지는 증가한다. 2 단열압축/팽창 1) 단열압축의 개요 - 계에 열의 출입이 없는상태에서 압축되어 ..

절대일과 공업일

1 절대일 1) 정의 - 시스템의 경계가 변화하는 경우 수반되는 일, 이동경계일(boundary work) - 일반적으로 팽창하는 일을 뜻함. 2) 계산 - pdV 적분 - 일반적으로 정압변화(등압) * 절대일(1W2) = ∫pdV = p(V2-V1) = mR(T2-T1) * 공업일(Wt) = -∫Vdp = 0 * 내부에너지변화(du) = mCv(T2-T1) * 엔탈피변화(dh) = mCp(T2-T1) * 열량(1q2) dq = du + pdV = dh 1q2 = (h2-h1) = mCp(T2-T1) 2 공업일 1) 정의 - 체적변화와 관계없는 축일. - 일반적으로 계가 압축할때(압력변화일) 수행되는 일을 뜻함. 2) 계산 - Vdp 적분 - 일반적으로 정적변화(등적) * 절대일(1W2) = ∫pdV =..

엔탈피와 엔트로피

1 엔탈피(enthalpy) 1) 정의 - H=U+pV - 내부에너지는 정적상태의 열, 엔탈피는 정압상태의 열의 출입을 다룸. - 열역학적 변화량을 활용하는데, 일상적인 조건은 정압상태(1기압하)를 조건으로하여 엔탈피를 이용함. - 계가 흡수하거나 방출하는 열(에너지)를 의미 * 에너지는 열과 일의 합 - 대기압하에 일어나는 압력이 일정한 상태를 판단하기 위한 종량적상태량 * 압력이 일정할때 외부와의 열출입이 곧 엔탈피의 변화로 인식가능 참고) - W는 많은 요소를 포함함. 부피-팽창일, 축일, 전단일, 마찰일. 이러한 요소중 PdV는 부피-팽창일, VdP는 축일을 설명한다. - 내부에너지는 부피팽창일을 계산하는데 유용한 상태값이고, 엔탈피는 축일(펌프)를 계산하는데 유용한 상태갑인데, 이는 닫힌계가 아..