[열역학 개념의 해설] 열의 개념

본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제5장 '열의 개념' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다.

 

5. 열의 개념

우리가 흔히 말하는 '열'이라는 것은 무엇일까요? 결론부터 말하자면, 열이란 고온에서 저온으로 이동하는 에너지의 이동 형태입니다. 여기서 주목해야 할 것은 열은 '물질에 저장'되는 어떤 것이 아니라, '에너지가 이동하는 현상'을 뜻하는 것이랍니다.

 

그런데 옛날 사람들은 열소(Caloric)라는 물질이 물체에 출입하면서 온도가 변한다고 믿었었는데요. 이를 열소이론이라고 합니다. 즉 물체마다 열소라는 물질이 존재하며, 이 열소가 이동하면서 물체의 온도가 바뀐다고 생각한 것이지요. 

 

그러나 큰 물체의 온도가 작은 물체에 의해서 크게 올라가는 현상 및 먼 거리에 있는 두 물체 사이의 온도 변화가 생기는 현상이 관찰되면서 열소이론은 반박되었고, 지금은 역사 속으로 사라졌답니다. 열소이론에 의하면 작은 물체에는 큰 물체의 온도를 크게 올릴 만큼의 열소가 포함되지 않고, 매우 먼 거리에 있는 두 물체 사이에 열소라는 물질이 이동하는 것은 사실상 불가능하기 때문이지요.

 

그렇지만 온도(Temperature)의 어원 및 열량의 단위(Cal)가 열소에서 유래된 것과 같이, 열소이론은 열 출입에 대한 개념을 쉽게 이해할 수 있게 해 주었고, 이에 따라 열역학도 많은 발전을 하였답니다.

 

열소이론이 없어지면서, 사람들은 열이 출입하면 물체 내부의 에너지가 변한다는 것을 알게되었고, 한편으로는 열과 에너지의 상관관계를 알아내기 위한 연구가 많이 진행되었답니다. 이런 과정에서 1 cal의 열이 4.18J의 에너지라는 상관관계와 에너지 보존 법칙인 열역학 1법칙도 나온 것이지요. 

 

정리하자면, 열은 고온에서 저온으로 이동하는 에너지의 이동 형태이고, 열이 이동하면 그 열은 물체의 내부 에너지 형태로 저장된답니다. 

  

그럼 열의 개념에 대한 포스팅을 마치겠습니다.