열역학 - 열역학 제 1법칙, 엔탈피, 내부에너지 뜻 정의

열역학 - 열역학 제 1법칙, 엔탈피, 내부에너지

밀폐계, 개방계, 엔탈피, 내부에너지

 

 

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열역학 - 엔탈피와 엔트로피 뜻 정의

예전에 쓴 엔탈피에 관한 내용입니다.

엔탈피와 엔트로피의 차이를 적어놓은 글입니다.

 

열역학 제 1법칙은 일과 열 입니다.

일이 열이되고, 열이 일이된다.

 

 

[엔탈피와, 내부에너지]

여기서 엔탈피와, 내부에너지의 개념이 나옵니다.

 

엔탈피는 '내부에너지와 유동에너지의 합'입니다.

내부에너지는 '총 에너지에서 역학적 에너지와 전기적 에너지를 뺀 나머지 에너지'입니다.

(정리하자면 내부에너지는 분자간 운동을 할 때, 역학적인 요소와 전기적인 요소를 배제하고 생각하는 개념입니다.)

 

 

 

[계의 종류]

세상에는 총 네 가지 계가 있습니다. 

밀폐계, 개방계, 고립계, 단열계입니다.

두 가지 계만 보면 됩니다. 밀폐계와 개방계입니다.

 

 

1. 밀폐계

밀폐계는 실린더를 생각하시면 됩니다. (자동차 엔진이 실린더입니다.)

 

말처럼 완전 밀폐는 아니고, 

외부에서 질량이 유입되지 않습니다. (질량이 없다는 뜻이 아닙니다. 질량 변화가 없다는 뜻입니다.)

대신, 열과 에너지는 이동이 가능합니다.

W12로 표현하며, 팽창일 이라고 합니다.

밀폐계는 내부에너지와 짝입니다.

 

 

 

2. 개방계

개방계는 압축기와 터빈을 생각하시면 됩니다.

 

개방계는 완전 개방입니다.

개방계는 외부에서 질량도 유입되고, 열과 에너지가 이동도 가능합니다.

Wt로 표현하며, 압축일 이라고 합니다.

개방계는 엔탈피와 짝입니다.

 

 

[일과 열]

아까 열역학 제 1법칙을 열과 일이라고 표현했습니다.

엔탈피와 내부에너지는 같은 개념입니다.

둘 다 열을 일로, 일을 열로 바꿔주는 에너지입니다.

결국 일이 팽창일이냐, 압축일이냐에 따라 달라집니다.

 

공식화 해보겠습니다.

열을 Q로, 일을 W로 부르겠습니다.

내부에너지를 u, 엔탈피를 h로 부르겠습니다.