이번에는
"열역학의 제 1법칙"에 대한 개념을
이해하는 포스팅을 하겠습니다.
※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크
1. 열역학 제1법칙
공식은 아래와 같습니다.
Q : 열량, U : 내부에너지, W : 일
모든 단위는 J(줄)로 통일됩니다.
내부에너지의 변화량과 일의 결과에 따라 열량을 정의할 수 있다는 내용입니다.
그래서,
외부에너지 공급이 없어도 계속일을 할 수 있다는 내용(제 1종영구기관)을
제작하는 것은 불가능합니다.
내부에너지와 일, 열에 대한 부호에 대한 개념을 정확히 이해하시기 바랍니다.
그래서, 내용을 끝까지 읽어주시기 바랍니다.
2. U : 내부에너지
내부에너지는
말 그대로 기체가 열과 일을 받기전에
갖고 있었던 에너지입니다.
기체는 분자들을 갖고있습니다.
즉, 분자 1개당 운동에너(E_k) x 분자수(N) 로 정의할 수 있으며,
온도(T)가 높을 수록 분자의 운동에너지가 활발하기 때문에
내부에너지는 온도의 함수로 정의됩니다.
(T는 절대온도)
3. Q : 열량(열에너지)
열량은
기체에 열이 들어오면
열역학 1법칙에 계산시 +로 정의하며
열이 나가면 -로 정의합니다.
당연한 것입니다.
기체를 기준으로 열역학 제1법칙을 계산 하기 때문입니다.
W : 일의 양
일은 열역학에서
압력 X 부피로 정의하며
부피변화가 있어야 일을 정의할 수 있습니다.
기체가 일을 받는 다는 것은
외부의 일에 의해 기체의 부피가 축소되어
마이너스( - ),
반면에
기체가 일을 할 수 있다는 것은
외부를 밀어내어
기체가 팽창하면서 일을 하였기 때문에
플러스 ( + ) 로 정의합니다.
이상으로 열역학 제1법칙을 마치겠습니다.
다음에는 열량과 비열에 대하여 포스팅 하겠습니다.
4. 열량과 비열에 대한 개념 (링크)
열량과 비열은
열역학에서 아주 가장 기본적인 개념이니,
자세한 것은 링크를 참조하시기 바랍니다.
앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게 글을 포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)
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