열역학의 제 1,2법칙

소개글

열역학의 제 1,2법칙에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론
2. 본론
3.결론

본문내용

로 집적되며, 내부 에너지는 다시 일 에너지 또는 열에너지의 형태로 외부로 발산될 수 있음을 나타내는 것이다. 즉, 일에너지와 열에너지는 그 형태가 서로 다르지만 같이 내부 에너지로 보존되며, 그 반대도 정확하게 성립한다는 말이다.
“에너지는 여러 형태를 취하지만 총 에너지의 양은 일정하며, 어떤 에너지의 형태로 사라지면, 다른 형태의 에너지의 형태로 나타난다.”
열역학 1법칙의 기본형태는 아래와 같다.
계의 에너지 + 외계의 에너지 = 0
에너지는 운동 ,결합, 내부에너지로 정장되어 있고, 질량의 전달이 없는 닫힌계에 대해 1법칙을 표현하면,
외계의 에너지 = Q W
계의 에너지 = U + Ek + Ep
따라서, 위 식에 의해
U + Ek + Ep = Q W
보통 열을 외계에서 받으면(+), 일로써 행하여 지므로(-)
U + Ek + Ep = Q - W
또한 닫힌계에서는 운동에너지와 위치에너지가 변하지 않으므로,
U = Q - W
열역학 제 1법칙의 특수한 경우
1. 단열과정(Adiabatic process)
물체의상태변화가아주빨리일어나거나아주잘절연된채진행되어, 물체가 열을 흡수하거나 방출하지 못하는 경우.
2. 일정부피과정(Constant-volume process)
물체의상태가바뀌는동안물체의부피가일정하게유지는경우.
3. 순환과정(Cyclic process)
물체의상태가여러과정을거쳐처음상태로되돌아오는경우.
4. 자유팽창(Free expansion)
물체가 일을 하지 않는 단열과정.
밀폐계(Closed System)에 대한 열역학 제 1법칙
에너지는 상태량이며, 계의 상태가 변하지 않는다면 계의 변화는 없다. 따라서 상태를 변화시키려면 무언가 에너지의 전달이 있어야 한다. 에너지를 전달하는 방법은? 열을 가하거나 일을 계 안쪽으로 해 주면 되겠다.
그렇다면 는 즉
※ 열(Q)과 일(W)의 부호는 열이 시스템으로 들어갈 때를 +, 나올 때는 -, 일의 경우는 일이 시스템 안으로 들어갈 때는 -, 시스템으로부터 나올때는 +로 약속한다.
즉
이제 즉 시스템 안에는 어떤 종류의 에너지들이 존재할까 생각해보면, 단순압축성계의 경우
E : 내부E(현열E, 잠열E, 화학E, 핵E등), 온동E, 위치E, 전기E, 자기E, 표면장력.... 등이 이 있다.
따라서 로 표현할 수 있다.
결국 (밀폐계에 대한 1법칙 적용식)
개방계(Open System or Control Volume)
[질량평형]
시간 일

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