Áö±ÝºÎÅÍ´Â ´çºÐ°£ ¾î·Á¿î ÁÖÁ¦¸¦ ¹Ì·ç±â À§ÇÏ¿© Close system¿¡ ÇÑÁ¤ÇÏ¿© ¼³¸íÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù.  Open system¿¡ °üÇÑ ³»¿ëÀº ¸î °¡ÁöÀÇ »çÇ×À» Ãß°¡·Î Æ÷ÇÔÇÏ¿© »ìÆ캸¾Æ¾ß ÇϹǷΠÈÄ¿¡ ´Ù·ç±â·Î ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.  Close system¿¡¼­´Â ¹°ÁúÀÇ ¾çÀÌ º¯ÇÏÁö ¾ÊÀ¸¹Ç·Î ½Ã½ºÅÛÀÇ ¹°ÁúÀÌ À̶»°Ô ±¸¼ºµÇ¾î Àִ°¡¿¡ ´ëÇؼ­´Â °í·ÁÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ¾ø°Ô µË´Ï´Ù.

 

 

 

 

  1.  ¿­ ÃâÀÔ¿¡ ÀÇÇÑ ½Ã½ºÅÛÀÇ ¿¡³ÊÁö º¯È­  :  ¥ÄE = Q

 

 

 

 

 

 

 

  2.  ÀÏ(work)¿¡ ÀÇÇÑ ½Ã½ºÅÛÀÇ ¿¡³ÊÁö º¯È­  :  ¥ÄE = -W

 

 

ÀÌ·¯ÇÑ ÀÏÀÇ ÇüÅ´ ¿ªÇÐÀû, ÀüÀÚ±âÀû, Áß·Â µî ¸Å¿ì ¸¹Àº Á¾·ù°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù.  ÀÌ Áß ´ëºÎºÐ ´Ù·ç¾îÁö´Â ÇüÅ´ ¿ÜºÎ ÈûÀ̳ª ¾Ð·Â¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â ¿ªÇÐÀû ÀÏÀ̸ç, ´Ù¸¥ ÇüÅÂÀÇ Àϵµ ºñ½ÁÇÑ ¼öÇÐÀû Ç¥ÇöÀ¸·Î ´ëÄ¡ÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

 

    ÀÌ ±×¸²Àº ½Ã½ºÅÛ S'°¡ ¿ÜºÎÀÇ ÈûÀ» ¹Þ¾Æ ºÎÇÇ°¡ V1¿¡¼­ V2·Î º¯È­µÇ´Â °ÍÀ» Ç¥ÇöÇÑ ¸ðÇüÀÔ´Ï´Ù.  ÀÌ °úÁ¤À» ¼öÇÐÀûÀ¸·Î Ç¥ÇöÇϱâ À§ÇÏ¿© ¹Ì¼Ò Ç¥¸éÀû dA¿¡¼­ ¹ÞÀº Èû¿¡ ´ëÇÑ ½Ã½ºÅÛÀÇ ´ëÀÀÀÏÀ» »ìÆ캸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.  ¹Ì¼Ò ÀÏÀº ¿ÜºÎ Èû¿¡ ´ëÇÏ¿© ¿òÁ÷ÀÎ ¹Ì¼Ò °Å¸®¸¦ °öÇÑ °ªÀÌ µÇ¹Ç·Î ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ¾µ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

V1ÀÌ V2·Î º¯ÇÒ ¶§ ½Ã½ºÅÛ¿¡ ÀÇÇØ ÇÑ ÀÏÀº ÀÌ ½ÄÀ» Àüü º¯È­¿¡ ´ëÇؼ­ ÀûºÐÇÏ¸é ±¸ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µË´Ï´Ù.

 

 

¿©±â¼­ ÇÑ°¡Áö ±â¾ïÇØ¾ß ÇÒ »çÇ×Àº °¡¿ª°úÁ¤(reversible process)¿¡¼­¸¸ µîÈ£°¡ ¼º¸³ÇÑ´Ù´Â Á¡ÀÔ´Ï´Ù.  ¿ì¸®°¡ °æÇèÇÏ´Â ´ëºÎºÐÀÇ ½Ç ¼¼°è´Â °ÅÀÇ ºñ°¡¿ª °úÁ¤À̹ǷΠµîÈ£°¡ ¼º¸³ÇÏ´Â °æ¿ì´Â ¸Å¿ì Ưº°ÇÑ °æ¿ì ¿Ü¿¡´Â Á¸ÀçÇÏÁö ¾Ê½À´Ï´Ù.  ºñ°¡¿ª°úÁ¤(irreversible process)¿¡¼­´Â ÀÏ¿¡ ÀÇÇÏ¿© ½Ã½ºÅÛÀÇ ºÎÇÇ°¡ ÆØâÇÏ´Â °æ¿ì °¡¿ª°úÁ¤¿¡¼­ ¾òÀº ÀÏÀÇ ¾çº¸´Ù ÀûÀº ¾çÀÇ ÀÏÀ» ÇÏ°Ô µË´Ï´Ù.  ¿Ö³ÄÇϸé ÇàÇØÁø ÀÏÀÌ ÀüºÎ ºÎÇǸ¦ ÆØâÇÏ´Â µ¥ »ç¿ëµÇ´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï¶ó ¿ÜºÎ ¸¶ÂûÀ̳ª Áøµ¿ ¹× ¼ÒÀ½ µî ´Ù¸¥ ÇüÅÂÀÇ ¿¡³ÊÁö·Î ¼Ò¸ðµÇ±â ¶§¹®ÀÔ´Ï´Ù.  ÀÌ °úÁ¤À» °£´ÜÈ÷ ¿ä¾àÇØ º¸¸é ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥ÇöÇØ º¼ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

 

 

ÀÌ ¶§ µîÈ£´Â °¡¿ª°úÁ¤À» ÀǹÌÇÕ´Ï´Ù.

 

 

 

 

 

  3.  ½Ã½ºÅÛÀÇ ÃÑ ¿¡³ÊÁö º¯È­  :  ¥ÄE = Q - W

 

   Closed system¿¡¼­ »óź¯È­¿¡ ´ëÇÑ ÃÑ ¿¡³ÊÁöº¯È­¸¦ »ý°¢ÇØ º¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.  »óÅ A¿¡¼­ ´Ù¸¥ »óÅ B·Î ÁøÇàµÇ´Â °úÁ¤¿¡¼­ º¯È­ÇÏ´Â ÃÑ ¿¡³ÊÁöÀÇ ¾çÀº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥ÇöÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

 

   ÀÌ ½ÄÀº ¹Ù·Î °úÁ¤ ¼Ó¿¡¼­ º¯È­µÇ´Â ÃÑ ¿¡³ÊÁöÀÇ ¾çÀ» ³ªÅ¸³À´Ï´Ù.  ÀÌ ½ÄÀ» ÃÑ º¯È­¿¡ ´ëÇÑ ÀûºÐÀÇ Ç¥ÇöÀ¸·Î ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥ÇöÇÒ ¼öµµ ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

¿ÞÂÊÀÇ ÃÑ ¿¡³ÊÁöÀÇ Ç×Àº ½ÇÇèÀûÀ¸·Î °æ·Î¿¡ ¹«°üÇÔÀÌ ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ½À´Ï´Ù.  Áï ÃÑ¿¡³ÊÁö´Â »óÅÂÇÔ¼öÀÌ¸ç µû¶ó¼­ dE´Â ¿ÏÀü¹ÌºÐ¹æÁ¤½ÄÀÇ Á¶°ÇÀ» ¸¸Á·ÇÕ´Ï´Ù.  ÇÑÆí ¿À¸¥ÂÊÀÇ ¿­·®°ú ÀÏÀÇ Ç×Àº ¾Õ¿¡¼­µµ »ìÆ캸¾ÒµíÀÌ °¢°¢ °æ·Î¿¡ ÀÇÁ¸ÇÏ´Â ÇÔ¼öÀÌ¸ç ¿ÏÀü¹ÌºÐÀÇ Á¶°ÇÀ» ¸¸Á·ÇÏÁö ¾Ê½À´Ï´Ù.  ±×·¯³ª ÀÌµé µÎ Ç×ÀÇ Á¶ÇÕÀº ¾ðÁ¦³ª ÃÑ ¿¡³ÊÁöÀÇ º¯È­¿Í ÀÏÄ¡ÇÏ°Ô µÊÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

   µû¶ó¼­ ½Ã½ºÅÛ »óÅÂÀÇ ¸ðµç º¯È­¿¡ ´ëÇÑ Á¤º¸¸¦ ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ¿ä¾àÇÏ¿© Ç¥ÇöÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

ÀÌ °á°ú½ÄÀº ¹Ù·Î ¿­¿ªÇÐ Á¦ 1¹ýÄ¢(the First Law of Thermodynamic)À» ³ªÅ¸³»¸ç, ¿¡³ÊÁö º¸Á¸¹ýÄ¢À¸·Î Àß ¾Ë·ÁÁø »çÇ×ÀÔ´Ï´Ù.

 

   ¿©±â¼­ ÀÏ(work)Àº ¿ÜºÎ ¾Ð·Â¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â ¿¡³ÊÁö·Î ÁÖ·Î ³ªÅ¸³ª°Ô µÇ¸ç, ÀÌ °úÁ¤Àº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ¾µ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

¹°·Ð ¿©±â¼­ µîÈ£´Â °¡¿ª°úÁ¤¿¡¼­¸¸ ¼º¸³ÇÕ´Ï´Ù.  ¼³¸íÀÇ ÆíÀǸ¦ À§Çؼ­ °¡¿ª°úÁ¤À» °¡Á¤ÇÏ¸é ¿­¿ªÇÐ Á¦ 1¹ýÄ¢Àº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥ÇöµË´Ï´Ù.

 

 

 

   Æ¯È÷ °æ·Î°¡ ´ÝÈù °æ¿ì´Â cyclic path¶ó°í Çϸç, ÀÌ ¶§ÀÇ ¿¡³ÊÁö º¯È­¸¦ »ìÆ캸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.

 

 

 

 

°¡¿ª°úÁ¤¿¡¼­ Cyclic pathÀÇ °æ¿ì¿¡´Â ¿¡³ÊÁöÀÇ º¯È­°¡ "0"À̸ç, Áï ¿¡³ÊÁö´Â º¸Á¸µÇ°í  µû¶ó¼­ ¿­·® Q¿Í ÀÏ W´Â °°Àº °ªÀ» °¡Áö°Ô µË´Ï´Ù.  ¿­·® Q¿Í ÀÏ W´Â ´ÜÁö ¿¡³ÊÁöÀÇ µÎ°¡Áö ´Ù¸¥ ÇüÅÂÀÌ°í ±× °¢°¢Àº º¸Á¸µÇÁö ¾ÊÀ¸³ª ±×µéÀÇ ÇÕÀÎ ÃÑ ¿¡³ÊÁö´Â Ç×»ó º¸Á¸µË´Ï´Ù.  ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿­·®ÀÇ ´ÜÀ§ÀÎ [cal]¿Í ÀÏÀÇ ´ÜÀ§ÀÎ [J]ÀÇ °ü°è¸¦ ¾Ë¾ÆµÎ´Â °ÍÀº ¸Å¿ì À¯¿ëÇÕ´Ï´Ù.

 

Note       :       1 cal   =   4.184 J

 

 

 

 

 

  4.  ³»ºÎ ¿¡³ÊÁö (internal energy : U)

 

   ¿­¿ªÇÐ Á¦ 1¹ýÄ¢ÀÇ °üÁ¡¿¡¼­ º¼ ¶§ ¿¡³ÊÁöÀÇ Àý´ëÀû °ªÀº Å« Àǹ̸¦ °®Áö ¾Ê½À´Ï´Ù.  ±× º¸´Ù´Â ¿¡³ÊÁö º¯È­¿¡ ´ëÇÑ Â÷ÀÌ°ªÀÌ ½ÇÀçÀûÀÎ ¹°¸®Àû Àǹ̸¦ °¡Áö¸ç, ½ÇÇè¿¡ ÀÇÇؼ­ ÃøÁ¤µÇ´Â °ªµµ ¹Ù·Î ÀÌ °ªÀÔ´Ï´Ù.  µû¶ó¼­ ¾î¶² ÀÓÀÇÀÇ ±âÁØ »óÅ¿¡ ÀÖ´Â ½Ã½ºÅÛÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ "0"À¸·Î °¡Á¤ÇÏ°í, ¾î¶² ´Ù¸¥ »óÅ¿¡ ÀÖ´Â ½Ã½ºÅÛÀÇ »ó´ëÀû ¿¡³ÊÁö¸¦ »ç¿ëÇÏ´Â °ÍÀÌ ¸Å¿ì Æí¸®ÇÕ´Ï´Ù.  ¹Ù·Î ÀÌ »ó´ëÀû ¿¡³ÊÁöÀÇ °ªÀ» ³»ºÎ¿¡³ÊÁö(internal energy)¶ó°í ºÎ¸£¸ç, U·Î Ç¥±âÇÏ´Â °ÍÀÌ ÀϹÝÈ­ µÇ¾î ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

ÀÌ·¯ÇÑ ÀÌÀ¯·Î ¿¡³ÊÁöÀÇ »ó´ëÀû Àǹ̸¦ ÀÎÁ¤ÇÑ´Ù´Â Á¶°ÇÀ¸·Î ³»ºÎ¿¡³ÊÁö´Â ÃÑ ¿¡³ÊÁö¸¦ ´ëüÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù.  µû¶ó¼­ °¡¿ª°úÁ¤¿¡¼­ ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ »ç¿ëÇÏ´Â °ÍÀÌ °¡´ÉÇÕ´Ï´Ù.

 

 

 

 

 

 

  5.  ÀÏÁ¤ ºÎÇÇ¿¡¼­ÀÇ ¿­¿ªÇÐ Á¦ 1¹ýÄ¢

 

   ¿­¿ªÇÐÀû ½Ã½ºÅÛÀÇ ºÎÇÇ(V)°¡ °íÁ¤µÈ »óÅ¿¡¼­ »óÅÂ(state)°¡ º¯ÇÒ ¶§¸¦ Á¶»çÇØ º¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.

 

 

 

Áï, ÀÏÁ¤ ºÎÇÇ¿¡¼­ ½Ã½ºÅÛÀÇ ³»ºÎ¿¡³ÊÁö UÀÇ º¯È­´Â ÃâÀÔÇÑ ¿­·®°ú °°½À´Ï´Ù.

 

 

 

 

 

  6.  ÀÏÁ¤ ¾Ð·Â¿¡¼­ÀÇ ¿­¿ªÇÐ Á¦ 1¹ýÄ¢°ú ¿£Å»ÇÇ(enthalpy)

 

   ´ÙÀ½À¸·Î ¿­¿ªÇÐÀû ½Ã½ºÅÛÀÇ ¾Ð·Â(P)°¡ °íÁ¤µÈ »óÅ¿¡¼­ »óÅÂ(state)°¡ º¯ÇÒ ¶§¸¦ Á¶»çÇØ º¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.

 

 

 

 

(1)

 

½Ä(1)¿¡¼­ ´ÙÀ½ÀÇ »õ·Î¿î »óÅ·®(H)À» Á¤ÀÇÇÏ¸é ¸Å¿ì Æí¸®ÇÑ Çؼ®Àû µµ±¸·Î È°¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

 

ÀÌ·¸°Ô Á¤ÀÇµÈ »óÅ·® H¸¦ ¿£Å»ÇÇ(enthalpy)¶ó°í Çϸç, °æ·Î¿¡ ÀÇÁ¸ÇÏÁö ¾Ê´Â »óÅÂÇÔ¼öÀÔ´Ï´Ù.  ¿£Å»ÇǸ¦ »ç¿ëÇÏ¿© ½Ä(1)À» ´Ù½Ã ¾²¸é ´ÙÀ½°ú °°½À´Ï´Ù.

 

 

 

Áï, ½Ã½ºÅÛÀÇ ¾Ð·ÂÀÌ ÀÏÁ¤ÇÑ »óÅ¿¡¼­ ½Ã½ºÅÛ¿¡ ÃâÀÔÇÑ ¿­·®Àº ±× ½Ã½ºÅÛÀÇ ¿£Å»ÇÇ º¯È­¿Í °°½À´Ï´Ù.  µû¶ó¼­ ÀÏÁ¤ ¾Ð·ÂÇÏ¿¡¼­(ƯÈ÷ ´ë±â¾Ð ÇÏ¿¡¼­) ¾î¶² ½Ã½ºÅÛÀÇ ¹ÝÀÀ¿­(heat of reaction)°ú À¶ÇÕ¿­(heat of fusion)Àº °¢°¢ ¹ÝÀÀ ¿£Å»ÇÇ¿Í À¶ÇÕ ¿£Å»ÇÇ¿Í µ¿ÀÏÇÑ Àǹ̷Π»ç¿ëµË´Ï´Ù.  ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿­¿ªÇÐÀû ÀÛ¾÷Àº ´ë±â¾Ð ÇÏ¿¡¼­ ÀÌ·ç¾îÁö´Â °æ¿ì°¡ ¸¹À¸¹Ç·Î ¿£ÆÈÇÇ°¡ ¿­·®ÀÇ Àǹ̸¦ ´ëüÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù.

 

 

 

 

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