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8.1
열과 에너지
△E
내부 E변화
△E
q + w
내부 E변화
열 + 일
J
E단위
1J → SI
1J = 1㎏m2/s2
1㎈ 1
E단위
1㎈ 2
물1g을 1℃높이는데 필요한 열량
1㎈ → J
4.184J
8.3
내부E와 열역학 제1법칙
관심을 두는 대상
고립계
E와 물질이 출입X
닫힌계
E출입○ 물질출입X
열린계
E와 물질 모두출입○
주위
계 이외의 것
계의 예
N2 + 3H2 → 2NH3(화학반응자체)
주위의 예
용기.H2O
부호
계를 중심
△E : + (1)
계의 E↑
△E : + (2)
E가 주위에서 계로 들어온다
△E : - (1)
계의 E↓
△E : - (2)
E가 계에서 주위로 나간다
q : +
열이 계로 들어온경우
q : -
열이 계에서 주위로 나간경우
w: -
계가 일을 하였다
w: +
계가 일을 받은경우
w: - (예)
부피팽창
w: + (예)
부피압축
상태함수
처음과 나중상태만으로 계산하는 함수
경로함수
경로를 다 추적하는 함수
상태함수(예)
△S △H △E △G
경로함수(예)
q w
8.4
팽창의 일
W공식유도
(-)Pe ×△V. nRT
W
F × d
☞일
힘 × 거리
참고)P
F/A
참고)압력
단위 면적당 힘
F
P × A
☞힘
압력 × 단면적
F대입 W
P × A × d
☞힘을 대입한 일
압력 × 단면적 × 거리
참고)A × d
부피변화△V
부피변화(△V)
나중부피(△Vf)-처음부피(△Vi)
△V대입 W
P × △V
∴W (1)
(-)Pex × △V
☞일
(-)외부압 × 부피변화량
P△V(T불변경우)
△nRT
∴W (2)
△nRT
Pa
단위면적당 작용힘
1atm → pa
101 × 10(3)pa
pa전환
101 × 10(3)N/㎡
N/㎡ → SI
101 × 10(3)Kg/m.s(2)
1L → ㎥
10(-3)㎥ = 1d㎥
1atm × 1L
101㎏㎡/s(2)
101㎏㎡/s(2) → J
101J