1. 화학공학/1) 화공 열역학32 [열역학 개념의 해설] 물질의 잠재에너지 본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제22장 '물질의 잠재에너지' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다. 22. 물질의 잠재에너지 열린계에서는 물질 출입이 가능하며, 이에 따라 계 내부의 에너지가 변화하는데요. 물질의 출입에 따라 에너지 변화를 나타내기 위해 도입된 개념이 물질의 잠재에너지(화학포텐셜, chemical potential)이랍니다. 물질의 잠재에너지 정의는 아래와 같이 나타낼 수 있는데요. 풀어서 설명하면 계의 온도, 압력이 일정하고 다른 물질의 이동이 없을 때, 해당물질의 출입에 따른 깁스에너지의 변화량을 뜻합니다. μ = dG/dm (압력 및 온도 일정, 다른 물질의 이동 없음) 즉, 계 내에서 물질이 갖는 단위질량(혹은 단위 몰) 당 깁스 .. 2022. 2. 17. [열역학 개념의 해설] 깁스에너지 본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제21장 '깁스에너지' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다. 21. 깁스에너지 물질의 에너지를 나타내는 물리량에는 내부에너지, 엔탈피, 깁스에너지 등이 있는데요. 모두 물질이 보유하고 있는 에너지를 각각 다른 표현으로 정의하고 있을 뿐, 그 근본적인 의미는 모두 동일하답니다. 엔탈피 정의가 H ≡ U + PV 인 것처럼, 깁스에너지는 G ≡ H -TS 로 정의가 되었는데요. 깁스에너지는 물질의 에너지에 대한 도구를 좀 더 편리하고, 사용하기 쉽도록 연구하는 과정에서 깁스라는 학자에 의해 새롭게 정의가 되었다고 합니다. 그럼 왜 깁스에너지가 사용하기 편리한 에너지 도구인지 살펴볼까요? 그러기 위해서는 약간의 수학적 전개 과정.. 2022. 2. 13. [열역학 개념의 해설] 열역학 제 2법칙 본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제20장 '열역학 제2법칙' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다. 20. 열역학 제2법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 우주상의 모든 에너지는 형태가 변화되는 것일 뿐 총량은 일정하다는 내용이었는데요. 1법칙으로만으로는 열과 일의 전환 과정, 공정의 진행방향 등을 설명하기에는 부족했고, 어떤 현상이 일어나는 방향성을 제시하기 위해 열역학 제2법칙이 만들어졌답니다. 열역학 제2법칙의 정성적인 서술은 아래와 같은데요. (화학공학 열역학, J.M. Smith 참조) 즉, 100% 열효율을 가지는 동력기관은 없다는 것과 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 것을 나타냅니다. 서술 1: 계가 흡수하는 열을 완전.. 2022. 2. 12. [열역학 개념의 해설] 엔트로피 본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제19장 '엔트로피' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다. 19. 엔트로피 엔트로피는 압력, 온도, 부피, 엔탈피와 같이 물질의 특성을 나타내는 물성 중 하나인데요. 일반적으로 엔트로피는 물질이 가지는 무질서도를 나타내는 척도로 알려져 있습니다. 엔트로피는 고전 열역학적인 개념과 통계역학적인 개념으로 각각 정의가 되었는데, 현재는 이 두 가지 관점이 모두 동일한 것이라고 밝혀졌답니다. 고전 열역학적인 관점에서 정의된 엔트로피를 이해하기 위해서는 약간의 시대적 배경을 알면 좋은데요. 산업혁명 시대의 과학자들은 열 에너지를 이용하여 동력기관에서 얼마나 많은 일을 얻을 수 있는지에 대한 관심이 높았답니다. 여기서 동력기관에 대해.. 2022. 2. 10. 이전 1 2 3 4 5 6 ··· 8 다음