4장 열역학 제 2법칙 (열역학과 열화학, 화학관련 자료들)

4장 열역학 제 2법칙

자발적 변화 (spontaneous or natural change)
비자발적 변화 (nonspontaneous or unnatural change)

엔트로피

※ 열역학 제1법칙 : 에너지보존 법칙

4.1 자발적인 변화의 방향
자발적 변화에 대한 추진력은 무질서 해지려는 에너지와 물질의 경향

: 뜨거운 물체와 찬 물체 (그림 4.2)
(난로 위의 주전자, 균일 온도의 금속막대)

높은 곳과 낮은 곳
(위치에너지와 수력발전)

확산 혼합와 분리 (그림 4.1)
(기체, 잉크, ...), 소금과 설탕

화학반응과 반응평형

무질서와 질서 : 그림 4.1, 4.2
물질과 에너지의 무질서

일의 생산과 소비
자발적 변화에서 일을 얻을 수 있음(자발적 변화는 일할 능력을 잃음).
비자발적 변화가 일어날려면 외부에서 일을 공급하여야만 함.

※ 어떤 변화가 주어진 조건 하에서 일어날 수 있는지 없는지를 판정하는 기준을 제공함
엔트로피(entropy), S : 상태함수
(자발적 방향에 대한 판단은 할 수 있지만, 변화 속도에 관한 정보는 없음)

Sadi Carnot : 열적 에너지인 열을 기계적 에너지인 일로 변환시킬 때 만족하는 원리 조사
자발적: 1. 물질이 무질서해지려 한다.
2. 에너지가 무질서해지려 한다.

4.2 엔트로피와 제2법칙

엔트로피 S : 열역학에서 사용하는 무질서의 척도
물질과 에너지가 무질서해질 때 엔트로피는 증가
“우주의 엔트로피는 증가하려는 경향이 있다.”
“고립계가 자발적 변화를 일으키면 그 계의 엔트로피는 증가한다.
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