열역학적 단어는 두 단어 "Thermo"에서 파생되며, 이는 열과 "Dynamics"를 의미합니다. 이는 "변화"를 의미합니다. 따라서 열역학은 에너지 전달과 물질의 물리적 및 화학적 특성에 미치는 영향을 다루는 과학 분야입니다. 한 상태에서 다른 상태에 도착하는 동안 열 또는 작업 전달의 양은 열역학의 주요 관심사입니다. 간단히 말해서, 우리는 열역학의 기본은 에너지, 열, 온도 및 작업 사이의 관계를 연구하는 것이라고 말할 수 있습니다. 열역학의 4 가지 법칙은 이러한 자질의 행동을 지배합니다. 1749 년 윌리엄 톰슨은이 행동 열역학을 지명했습니다. 열역학 정의, 응용, 진술 및 예제의 기본 사항에 대한 메모를 계속 읽으십시오.
열역학의 기초는 무엇입니까?
열역학은 열과 일과 에너지와의 관계에 관한 자연 과학의 분야입니다. 화학 반응은 에너지 변화와 관련이 있으며, 이는 에너지가 화학적 결합을 파괴하기 위해 소비되고 결합이 형성 될 때 에너지가 방출됨을 의미합니다. 열역학 법칙은 여러 분자와 관련된 거시적 시스템의 에너지 변화를 다룹니다.
시스템 및 주변
시스템은 관찰중인 우주의 부분을 나타냅니다. 주변은 시스템을 제외한 우주의 다른 모든 것을 나타냅니다.
우주 =시스템 + 주변.
열역학의 시스템 유형
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오픈 시스템 :그것은 물질과 에너지 둘 다 주변 환경과 교환 할 수있는 시스템입니다.
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폐쇄 시스템 :그것은 주변 환경과 에너지 만 교환 할 수있는 시스템입니다.
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고립 된 시스템 :에너지 나 물질이 주변 환경과 교환 할 수없는 시스템.
열역학 법칙
열역학의 첫 번째 법칙은“에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없다. 한 형태에서 다른 형태로만 전송할 수 있습니다.” 첫 번째 법칙에 따르면, 시스템의 내부 에너지는 그에 따라 수행되는 작업과 동일해야하며, 그 안팎으로 흐르는 열과 그에 따라 수행되는 다른 작업과 동일해야합니다. 이 법은 보존법으로도 알려져 있습니다. 열역학의 첫 번째 법칙에 대한 수학적 방정식은 다음과 같습니다.
ΔU =q - w
열역학의 제 2 법칙에 따르면 분리 된 시스템의 총 엔트로피는 결코 감소 할 수 없습니다. 이 법은 다른 과학자들에 의해 제안되었습니다.
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Kelvin Planck 문 :저장소에서 열이 흡수되고 열이 작업으로 완전히 전환되는 프로세스가없는 프로세스가 없습니다.
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Clausius 문 :더 차가운 물체에서 더운 물체로 열을 전달하는 유일한 결과가없는 프로세스가 없습니다.
열역학 제 2 법칙의 수학적 방정식은 다음과 같습니다.
dq/dξ =t (ds/dξ)
열역학의 세 번째 법칙에 따르면 시스템의 온도가 절대 제로에 접근함에 따라 엔트로피가 일정 해지거나 엔트로피의 변화가 0이라고합니다. 열역학의 세 번째 법칙은 Nernst 법칙으로 알려져 있습니다. 열역학의 제 3 법칙에 대한 수학적 방정식은 다음과 같습니다.
s =klogw
Zeroth 열역학 법칙은 두 바디 A와 B가 다른 신체 C와 열 평형 상태에 있으면 몸체 A와 B도 서로 열 평형을 이룰 것이라고 명시하고 있습니다.
열역학 법칙의 한계
1. 어느 방향 으로든 열 통과에 대한 제한은 없습니다. 첫 번째 법칙은 흡수 된 열과 시스템에 의해 수행되는 작업 사이의 명확한 관계를 확립합니다. 첫 번째 법은 열이 추위에서 핫 엔드로 이동할 수 있는지 여부를 명시하지 않습니다. 예를 들어, 얼음이 저온으로 냉각되면 열을 추출하지 않습니다. 해야 할 외부 작업이 있습니다.
2. 반응이 실행 가능한지 여부를 설명하지 않습니다. 첫 번째 법칙은 프로세스가 실현 가능한지 여부를 명시하지 않습니다. 예를 들어,로드가 한쪽 끝에서 가열되면 평형을 달성해야하며, 일부 에너지 소비로 만 달성 할 수 있습니다.
3. 열 에너지를 실제로 동등한 양의 노력으로 변환하는 것은 불가능합니다. 열역학 제 2 법칙으로 알려진 또 다른 법은 이러한 제약을 극복하기 위해 필요합니다.
결론
열역학은 가장 중요한 화학 장 중 하나입니다. 이 주제는 에너지 전달과 물질의 물리적 및 화학적 특성에 미치는 영향을 다룹니다. 열역학 연구 자료의 기초를 찾고 있다고 가정 해 봅시다. 이 경우 등온 과정, 단열 과정, 등조 공정 및 등소 바릭 과정 (몇 가지 이름)과 같은 다양한 유형의 열역학이 관련됩니다.
