[열역학] 열역학 제1법칙 (熱力學第一法則 / the first law of thermodynamics) , 열역학 제2법칙 (熱力學第二法則 / the second law of thermodynamics)

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목차

⧉ 열역학 제1법칙 [熱力學第一法則, the first law of thermodynamics]

⧉ 열역학 제2법칙 [熱力學第二法則, the second law of thermodynamics]
Ⅰ클라우지우스의 표현(Clausius statement)
Ⅱ켈빈-프랭크의 표현(Kelvin-Planck statement)
Ⅲ볼츠만의 표현(Ludwig Eduard Boltzmann statement)
Ⅳ가역반응의 엔트로피
Ⅴ열역학 제2법칙(엔트로피 증가의 법칙)

본문내용

20/64×100=31.3%
E - 15/64×100=23.4%
F - 6/64×100=9.3%
G - 1/64×100=1.6%
계산 결과 D상태가 될 확률이 가장 높다. 따라서 기체입자들이 섞일 때 양쪽 방에 같은 숫자의 입자가 들어갈 확률이 가장 높으며 이것은 고온에서 저온으로 열에너지가 이동할 때 양쪽의 온도가 같아질 때까지 열이 이동하는 것도 설명이 가능하다. 여기서는 분자 수가 6개였지만 분자 수가 증가할수록 양쪽 방에 같은 수의 분자가 배치될 확률은 커진다.
이 결과에서처럼 볼츠만은 자연이 점점 더 섞이면서 무질서해지는 방향으로 흘러간다는 것을 안게 된다. 다시 말하면 배열이 일어날 경우의 수가 많은 확률이 큰 쪽으로 배열상태가 변한다는 말이다. 즉 이 예로 고온에서 저온으로 열이 이동해 같은 양의 열을 가지는 배열이 일어난다. 운동하던 물체가 갑자기 충돌하여 정지할 때 일정한 방향으로 물체의 분자들이 이동하다가 분자 운동 방향이 여러 방향으로 섞이는 현상이 나타난다.
그리하여 그는 배열에 대한 수W와 배열의 엔트로피 사이의 관계를 밝혀낸다.
볼츠만의 엔트로피 방정식(S)=k Iog W (k : 볼츠만 상수 1.38×10^-23J / K)
Ⅳ가역반응의 엔트로피
가역과정(원래 상태로 쉽게 되돌아오는 반응)일 때 그 반응 물질의 상태는 반응 전 처음 상태와 같은 것이므로 엔트로피는 0이다.
Ⅴ열역학 제2법칙(엔트로피 증가의 법칙)
닫힌계에서 엔트로피는 항상 증가하거나 일정한 값(가역과정일 때)을 가지며 절대로 감소하지 않는다. 이 말은 자연계에는 반응이 일어나는 방향이 있다는 뜻이다.
ΔS≥0

키워드

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