생태계와 열역학

소개글

생태계와 열역학에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 열역학이란????

2. 생태계와 열역학의 관계는????
= 진화론, 열역학, 그리고 엔트로피
(Evolution, Thermodynamics, and Entropy)

3. 열역학의 법칙에 대해서....
(1) 열역학 제 0법칙..
= 열역학 제 0법칙의 예
(2) 열역학 제 1법칙..
= 열역학 제 1법칙의 예
(3) 열역학 제 2법칙..
= 열역학 제 2법칙의 예
(4) 열역학 제 3법칙..

4. 세미나를 마치고 나서....

5. 참고문헌

6. 세미나 대본

본문내용

고, 항상 엔트로피가 증가하는 방향으로 변하며, 결국에는 엔트로피가 극대값을 가지는 평형상태에 도달한다’라고 할 수 있다. 즉, 에너지는 자유로이 형태를 변환시킬 수 없는 양이 엔트로피이다. 일반적으로 에너지를 변환시킬 때마다 엔트로피가 발생한다. 그 결과 엔트로피의 총량은 증가하게 되며 에너지의 가치(포텐셜)는 점점 줄어들게 된다. 즉, 고립된 전테계의 엔트로피는 언제나 증가하지만 그 안에 속해있는 개방계(외부세계와 에너지와 물질을 모두 교환하는 계)의 경우에는 엔트로피가 감소할 수도 있다.
(3)-① 열역학 제 2법칙의 예... < 조회 시간에 학생들의 줄이 점점 더 흐트러진다>
= 줄이 흐트러지는 것은 엔트로피가 증가하는 방향이다. 하지만 엔트로피가 감소하는 쪽으로 진행한다면, 즉, 우주가 수축한다면 줄은 점점 반듯해질 것이다.
(3)-② 열역학 제 2법칙의 예... < 시간이 과거에서 현재로 흐른다. >
= 시간이 과거에서 현재로 흐르는것... 즉. 아이로 태어나서 성인이 된후에 노인이 되어 삶을 마치는 것은 엔트로피가 증가하는 방향이다. 그러나 엔트로피가 감소하는 방향으로 진행한다면, 즉 우주가 수축한다면 아래의 그림과 같이 희안한 일이 벌어질 것이다.
(3)-③ 열역학 제 2법칙의 예... < 폭포물은 위에서 아래로 떨어진다. >
= 물은 항상 위에서 아래로 흐른다. 하지만 엔트로피가 감소하면 반대로 될 것이다.
(3)-④ 열역학 제 2법칙의 예... < 시간이 지나면 방이 어수선해진다. >
= 시간이 지나면 방은 어수선해진다. 이것은 엔트로피가 증가하는 방향이다. 하지만 엔트로피가 감소하면... 어수선해져있던 방은 항상 저절로 깨끗이 정리가 되어 있어서 아무리 어질러놓아도 여전히 깨끗한 방을 유지하게 될 것이다.
(4) 열역학 제 3법칙.... < 절대온도의 법칙이라고 한다.>
= 절대영도(0K)에서의 엔트로피에 관한 법칙이다.
= 네른스트의 열정리 또는 네른스트-플랑크의 정리라고도 한다. 1906년 W.H.네른스트는 열역학과정에서의 엥ㄴ트로피의 변화 △S는 절대온도 T가 0이 됨에 따라 0이 된다. (즉, T-> 0의 극한에서 △S-> 0 )고 주장했다. 계의 엔트로피는 압력, 부피, 자기장 등 외부 조건과는 관계없이 온도가 0이 되면 0이 된다. 그러면서 계가 크든 작든지 간에 하나의 가장 낮은 에너지 상태를 갖는다. 예를 들면, 가장 낮은 준위가 3배로 축퇴되어 있다면 절대영도(0K)에서 허용한 상태수는 3이므로, 엔트로피는 ~ S=k ln3로 표시할 수 있다. 따라서 제2법칙은 때로는 ‘0’이라는 숫자 대신에 ‘어떤 상수’로 표현해야 한다. 이 법칙에 의하면 열용량은 절대영도에서 0이 되어야 한다.
= 후에 더 나아가 M.플랑크는 T -> 0이 됨에 따라 엔트로피 자신이 0이 된다. (즉, T->0에서 S=0)고 주장했다. 이로써 T->0에서 비열이나 팽창률은 0이 된다는 결론이 나오므로, 유한 횟수의 과정의 경우에는 절대영도 상태까지 도달할수 없다. 통계역학에서는 미시적 상태의 수는 W라 하면 엔트로피는 볼츠만의 원리에 의해 S=k log W로 표시하는데 0K에서는 모든 계가 바닥상태로 되며, 바닥상태는 축퇴하고 있지 않다고 하면 W=1이 되어 S=0을 기대할 수 있다.
4. 열역학 세미나를 마치고 나서....
처음에 우리들은 세미나의 주제를 받고나서 주제가 너무 광범위하기 때문에 어떤 식으로 발표준비를 해야 할지. 감이 오지 않았다. 한 가지 주제를 가지고 깊게 설명을 해야 할지 아니면 범위를 크게 잡아서 설명을 해야 할지 고민을 하였다. 생태계를 열역학과 관계 지어서 발표 하는 것이 쉬운 과제인 것 같으면서도 어려운 과제 같았다. 그래서 우선 인터넷으로 자료를 찾아보기로 하였다. 그런데 열역학 2법칙에 대한 예만 많고 나머지 법칙에 대한 일상적인 예는 찾기가 힘들었다. 그래서 자료만 찾는데 많은 시간이 걸렸었다. 열역학에서는 우리조가 10조로 마지막 조여서 마지막 발표 장식을 멋지게 하고 싶었었다. 그래서 우리는 우리가 발표준비를 하는 과정, 처음부터, 발표를 하는 직전까지의 모습을 카메라에 닮기로 하였다. 그래서인지 우리는 더욱더 열심히 했고 또한 즐겁게 세미나를 준비하게 되었다. 그런데 마지막에 동영상을 파워 포인트에 옮기는 작업에서 실수로 우리가 이때까지 준비한 동영상이 순식간에 나라가 버렸다. 우리들은 너무나 허무하였다. 하지만 우리는 우리의 모습을 보여주기 위해서만 찍은 것 뿐만 아니라 우리의 의욕을 더 돗구기 위해 행하였던 것이기 때문에 우리는 그래도 덤덤하게 발표 준비를 행하였다. 1차 발표와 2차 발표를 끝마치고 나서는 약간의 서운함과 더 열심히 했었어야 하는데 라는 아쉬움도 같이 있었었다. 그리고 다른 조들의 발표를 보면서 많은 배울 점들을 발견하였다. 그리고 이제 3학년, 4학년 올라가면 이보다 더 세미나 준비를 많이 해야 하는데 이번 기회로 세미나 준비를 해야 할 땐 이렇게 저렇게 해야 하는 구나를 배우게 되었다. 그리고 우리들의 우정도 더 돈돈하게 만들 수 있었다. 아무튼 이번 발표로 우리에게 새로운 점과 많은 배울 점들을 안겨 주어서 좋은 기회였던 것 같았다.
5. 참 고 문 헌???
=http://www.google.co.kr/search?hl=ko&newwindow=1&q=%EC%97%B4%EC%97%AD%ED%95%99%EC%9D%98+%EC%A7%84%ED%99%94%EB%A1%A0&lr=
=태훈 출판사 2000년 박기원, 양협 “열역학 빨리 이해하기” p 13~104
=http://www.hansung-sh.ed.seoul.kr/Keunsup/chapter2/열역학제1법칙.htm
=http://kin.naver.com/browse/db_detail.php?d1id=11&dir_id=110204&docid=1266725
=보성각 1992년 이원섭, 황윤 “냉동공학” p29~45
=http://www.mulinara.net/physics/energy/heat/k13.html
=http://myhome.naver.com/kjb1003/noname5.htm
=http://tesolutions.co.kr/te/

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