#001. 열역학 1법칙과 엔탈피#002. 열역학 2법칙과 엔트로피 1. 자유 에너지 에너지만 출입이 가능한 경우, 즉 닫힌계의 경우 엔트로피의 변화는 클라우지우스 부등식으로 기술할 수 있다. $$ dS \ge \frac{dq}{T} $$따라서 \(dS - \frac{dq}{T} \ge 0\)이 항상 성립하게 되는데, 이것만 가지고는 아무것도 할 수 없다.맨날 하는 짓인 부피 통제, 압력 통제를 해 보자. 등온 조건은 전제로 깔고 간다. 1) 일정 부피 조건 (Helmholtz 에너지) \(dq_{V} = dU\)가 성립하므로 \(dU - TdS \le 0\)이 항상 성립하게 된다. 따라서 항상 \(dS_{U,V} \ge 0, dU_{S,V} \le 0\)이 성립하는데, 일반적으로 상태함수 \(A\)를\..

1. 엔트로피의 정의 다 배운 내용이지만 한 번만 깔끔하게 짚고 넘어가자. 엔트로피의 아이디어는 분자 수준에서 에너지의 전달이 일과 같이 '질서적인' 방식으로 일어날 수 없고, 항상 자발적으로, 등방적으로, 무질서하게 '산개'되는 물리 현상에 대해 서술하고자 하는 것에서 나온다.이를 두고 클라우지우스는 "열을 100% 일로 바꾸는 것은 불가능하다" 라고 천명했고, 이를 열역학 제 2법칙이라고 한다. 당연히 그런 과정이 계산하기 좋을 리가 없다. 그래서 우리는 열이 분산되지 않는 과정을 상상하면서 행복회로를 돌리는데, 그 결과물이 '가역 과정(reversible procedure)'이다. 이 과정에서는 에너지가 산개되지 않기 때문에 infinitesimal한 변화를 통해 이 과정을 역으로 되돌릴 수 있고,..

1. 내부 에너지 항상 내부 에너지는 \(\Delta U = \frac{f}{2}nRT\)나 \(\Delta U = q + w\)를 준 다음에 이상한 짓거리를 하는 것만 배웠다.그 와중에 내부 에너지가 '상태함수' 라고 배운 적이 있을 것이다. 엄밀한 Definition은 필요 없고, 지금은 그냥 전미분을 사용할 수 있다고만 알아두자. (사실 나도 완벽히 감을 잡은 게 아니다) 그래서 \(U\)를 \(V,T\)의 변수로 보고 전미분하면$$ dU = \left(\frac{\partial U}{\partial V}\right)_{T}dV + \left(\frac{\partial U}{\partial T}\right)_{V}dT $$ 를 얻는다.여기서 정적몰비열 \(c_V\)를 \(\left(\frac{\pa..