[열역학 개념의 해설] 열역학의 초기 역사

본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제3장 '열역학의 초기 역사' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다. 

 

3. 열역학의 초기 역사

열역학은 17세기 초 온도에 대한 개념을 정립하면서 시작되어, 현재까지도 계속해서 발전하고 있는 학문인데요. 열역학이 어떻게 발전되어왔는지 이해를 하면, 열역학에서 나오는 개념들과 조금 더 친숙해질 수 있답니다. 

 

그럼 세기별로 어떤 열역학 개념이 만들어졌는지 알아볼까요? 

 

17세기

1.  갈릴레오, 페르디난드와 같은 학자에 의해서 온도 측정 기구가 발명되었고요.
2.  그 유명한 보일의 법칙도 만들어졌습니다.

 

18세기

1. 제임스 와트가 증기기관을 발명하였고요.
2. 열이 물질의 일종이라 생각하는 열소이론이 여론을 얻다가, 아닌 것으로 판단되었답니다.

 

19세기

1. 보일의 법칙에 샤를의 법칙이 추가되면서 기체의 압력, 온도, 부피의 상관관계가 밝혀졌어요. 
2. 또한 카르노가 가역 순환 공정인 카르노 사이클을 고안하였고요.
3. 카르노 사이클을 바탕으로 열역학 제2법칙 및 엔트로피에 대한 개념이 정립되었습니다.
4. 또한 줄의 실험에 의해 일과 열의 정량적인 관계가 밝혀지면서 열역학 제 1법칙이 정립되었답니다.
5. 이외에도 유명한 상태 방정식인 반데르 발스 방정식이 등장하였고요.
6. 상평형, 상률, 잠재에너지와 같은 개념과 라울의 법칙이 만들어졌답니다.

 

20세기

1. 루이스에 의해 혼합물의 비이상성을 나타내는 퓨가시티, 활동도와 같은 개념이 생겨났고요. 
2. 유명한 상태 방정식인 레들리히 쾅 방정식도 등장하였습니다.
3. 또한 비중심인자, 압축 계수와 같이 실제 기체와 이상기체의 차이를 나타내는 개념이 정립되었답니다.

 

약간 생소한 단어들도 있지만, 열역학을 접해 보신 분들이라면 한 번쯤은 들어보신 단어들이지요? 

좀 어려우신 분들은 열과 온도의 개념이 정립되고, 기체 법칙 및 열역학 1, 2 법칙이 만들어진 과정이라고 보시면 될 것 같아요.

  

이렇게 열역학에서 나오는 개념들은 300년이 넘는 세월 동안 고안되어 정착된 것이고, 엔지니어와 과학자가 함께 만들어 왔다는 특징이 있답니다. 즉, 삶의 질을 높이면서 자연현상에 대한 지적 호기심을 충족시키는, 공학과 자연과학이 함께 녹아 있는 학문이 열역학인 것이지요. 

 

이렇게 열역학이 발전되어온 과정을 살펴봄으로써 좀 더 열역학과 친숙해졌나요? 

 

그럼 저는 이만 열역학의 초기 역사에 대한 포스팅을 마치도록 하겠습니다.