01. 화공이란? / 열역학 개념과 온도 / 내부에너지

열역학

열역학 개념의 해설

화공 : 물질을 다루는 학문

화공 열역학 : 물질과 그 물질의 에너지를 다루는 학문

PART 01-1. 열역학 개념과 온도

1) 온도 : 열역학에서 가장 기본적 개념 - 열성학적 물성

2) 열역학 제 0법칙

A와 C가, B와 C가 열적평형이면,

A와 B는 열적 평형상태이다.

A,B,C의 부피, 압력은 서로 다를 수 있다.

PART 01-2. 열의 개념

1) 열역학에서의 열?

저장이 아니라

에너지의 이동 형태 (고온에서 저온)

에너지가 열의 형태로 이동 한 후 내부에너지로 저장한다.

EX)

50℃ 물체 만지면 뜨거움 / 0℃  물체 만지면 차가움 → 에너지의 이동 → 열이 발생

PART 01-3. 내부에너지

★가장 중심이 되는 기본 개념

컵에 담긴 70℃ 물은 에너지 양을 모르지만 고유의 에너지를 가짐

미시적 관점 : 모든 물질의 분자는 끊임 없이 운동 - 회전 진동 전이 + 인력 반발력 ....

이로인해, 

운동에너지(개별 분자의 질량, 이동속도)

위치에너지(분자 간 인접 정도, 상호 간의 힘의 차이)

분자 자체 에너지(분자를 구성하는 원자의 갯수, 구조에 따라 변화)를 가진다.

기계적인 일이 열에너지로 변환 될 때, 에너지가 어떤 형태로 존재 할 것인가?

내부에너지 = 물질에 저장된 에너지

물질이 외부와 고립되어 있다면, 그 에너지는 물질에 보존 = 열역학 제 1법칙

★내부에너지는 절대 값이 중요한 게 아니고 어떻게 '변화' 하는가가 중요하다.

온도, 압력, 조성에 따라 변화하는 수학적 함수

물질에너지 계산에 직접 활용되는 도구로 사용되지 않는다.

열역학 제 1법칙 원리 제공에 더 큰 의미가 있다.

계산 시에는 엔탈피가 사용된다.