열역학[thermodynamics 熱力學]

본문내용

열역학의 대하여와 각 법칙에 대하여 설명이 있습니다.
열역학에 대하여 열역학은 열(thermo)과 동력(dynamics)의 합성어로서 열과 역학적 일의 기본적인 관계를 바탕으로 열 현상을 비롯해서 자연계 안에서 에너지의 흐름을 통일적으로 다루는 물리학의 한 분야이다. 열에너지를 기계적인 에너지로 전환시키는 과정이나 사이클을 이용하여 경제성 및 효율성을 추구하는 추상적인 학문을 말한다. 생물계나 무생물계를 막론하고 모든 자연현상을 에너지의 흐름이라는 관점에서 생각할 때 없어서는 안 될 학문분야로, 화학이나 공학방면에서 많이 이용한다.

19세기 중엽 열기관의 개량을 기술하기 위해 시작된 학문으로 N.카르노를 비롯해서 J.줄, R.E.클라우지우스, 켈빈 등에 의해서 경험적으로 기초가 되는 2가지 법칙(열역학 제1법칙 및 제2법칙)이 세워졌다. 그 후 J.맥스웰과 L.볼츠만, J.W.기브스 등은 이 법칙이 가지는 의미에 대해 통계역학적으로 해명했다.

이를 통해 확률개념을 도입함으로써 열역학이론에 대한 새로운 해석이 가능하게 되었다. 그 후 W.H.네른스트는 절대영도(0K)에서의 엔트로피에 관한 정리(네른스트의 열정리)를 발표했는데, 이 정리는 M.플랑크에 의해 열역학 제3법칙으로 확립되었다.

열역학은 이들 3개 주법칙과, 열평형 개념 성립에 관한 법칙(열역학 제0법칙이라고 한다)을 기초로 하여 구성된 이론체계로서 그 적용범위는 광범위하며 결과는 보편적이다. 이것은 열역학의 방법이 가지는 일반성에 관한 것으로 여러 영역에 이용되어 유용한 결과를 가져왔다. 그러나 한편으로는 현상론적인 성격에서 오는 한계도 있다.

키워드

열역학,   제1법칙,   제0법칙