유체역학 - 열역학 0,1,2,3법칙 설명

 1 . 열역학이란

 

ⓐ 자연계의 각종 과정 중에서 열 및 에너지의

변환을 가져오는 과정을 주로 취급하며, 온도

변화가 중요한 역할을 한다.

ⓑ 열역학은 경험에 의해 일반화된 몇 개의 원리

를 바탕으로 실험과학이며, 그 기본 법칙은 열

역학 0,1,2,3법칙이다.

 

 2 . 열역학 법칙 종류

 

1) 열역학 0법칙

ⓐ 열역학 0법칙은 열평형 법칙이다.

ⓑ 두 물체를 충분히 접촉시키면 두 물체의 온

도는 같아지며 두 개의 물체가 제3의 물체와

열평형 상태에 있다면 두 물체도 열평형 상태

에 있다고 표현하는 것이다.

ⓒ 0법칙은 1,2법칙보다 뒤에 일반화되어었다

 

2) 열역학 1법칙

ⓐ 열역학 1법칙은 에너지 보존법칙이다.

ⓑ 에너지는 창조할 수도 소멸될 수도 없는 것

으로 에너지는 형태를 바꾸어 변화할 뿐이다.

 

3) 열역학 2법칙

ⓐ 열역학 2법칙은 열이동의 방향성을 이미 한다.

ⓑ 열은 고온부에서 저온부로 이동한다. 또한 일은

쉽게 열로 변환되나 열은 일로 바뀌는데 일정한 

제약이 따른다

ⓒ 켈빈(Kelvin) 설

열기관에서 고온부로부터 열을 공급받아 작동하는

기관은 그 열의 일부를 반드시 저온부에 방출한다.

결국 100% 효율의 열기관은 불가능하다.

ⓑ 클라지우스(Clausius) 설

저온부로부터 고온부로 열을 이동시키는 냉동기는

반드시 외부에서 일정한 에너지를 공급받아야 한다.

결국 성적계수 무한대인 냉동기는 제작 불가능하다.

 

4) 열역학 3법칙

ⓐ 열역학 3법칙은 모든 물질의 결정체의 엔드로피는

절대온도 0동에서 T³에 비례해서 0에 가까워진다.

ⓑ 널스트(Nernst)의 열정리라 한다.

ⓒ 모든 물질은 절대온도 0도에서 분자 운동에너지가

0이다.

 

*엔트로피(Enttopy)

열역학 상태량으로 절대온도에 대한 열량의 변화량을 

의미하는 것으로 동일한 열량의 이동도 그 변화의 온도

에 따라 엔트로피는 달라진다.