열역학이란 무엇입니까?

열역학은 열과 다른 종류의 에너지 사이의 관계를 포함하는 과학 영역입니다. 열역학은 1800 년대 초에 발견되고 연구되었습니다. 그 당시에는 증기 엔진을 사용했기 때문에 연결되어 중요성을 얻었습니다.

열역학은 4 가지 법칙으로 나눌 수 있습니다. 다른 세 가지 법칙에 이어 열역학 법칙에 더해 지지만, 일반적으로 제 0 법칙이 먼저 논의됩니다. 두 시스템이 세 번째 시스템과 열 평형 상태에 있으면 서로 열 평형 상태임을 나타냅니다. 즉, 두 시스템이 세 번째 시스템과 동일한 온도 인 경우 세 시스템 모두 동일한 온도입니다.

열역학 제 1 법칙에 따르면 시스템의 전체 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 변환 되더라도 일정하게 유지됩니다. 예를 들어, 운동 에너지 (물체가 움직일 때 보유하는 에너지)는 운전자가 자동차의 브레이크를 밟아 속도를 늦추면 열 에너지로 변환됩니다. 사람들이 열역학의 첫 번째 법칙을 기억하도록 돕는 어구가 종종 있습니다.“일은 열이고 열은 일입니다.”기본적으로 일과 열은 동등합니다.

열역학의 두 번째 법칙은 과학에서 가장 기본적인 법칙 중 하나입니다. 그것은 자체의 의지에 의해 더 낮은 온도의 시스템에서 더 높은 온도의 시스템으로 열이 흐를 수 없다는 것을 나타냅니다. 이러한 조치를 취하려면 작업을 수행해야합니다. 아이스 큐브를 따뜻한 물 한 컵에 넣으면 아이스 큐브는 물에서 열이 흐르면서 녹습니다. 최종 결과는 약간 더 차가운 물 컵입니다. 아이스 큐브는 에너지가 사용되는 경우에만 형성 될 수 있습니다.

에너지 추가로만 작동하는 두 번째 법칙의 또 다른 예는 구형 냉장고에서 볼 수 있습니다. 이 경우 냉장고 내부의 냉각이 외부를 따뜻하게합니다. 따라서 일이 끝나고 열이 발생합니다. 냉장고 펌프로 작업이 완료됩니다.

열역학 제 2 법칙은 또한 물건이 마모 될 수 있다고 말합니다. 예를 들어, 벽돌집을 관리하지 않으면 결국 바람, 비, 추위 및 기타 기상 조건으로 인해 부서 질 수 있습니다. 그러나 방치하면 벽돌 더미를 쌓아두면 작업 물이 혼합물에 추가되지 않는 한 절대로 집을 형성하지 않습니다.

열역학 제 3 법칙에 따르면, 한 형태에서 다른 형태로 변환 할 때 시스템의 엔트로피 변화는 켈빈 스케일에서 온도가 0에 가까워 질수록 0에 가깝습니다. 켈빈 스케일의 영점은 원자와 분자의 에너지가 가장 적을 때 온도의 절대 하한입니다. 엔트로피는 작업을 수행하기위한 시스템 에너지의 가용성으로 정의됩니다. 따라서 엔트로피의 절대 규모가 있습니다. 결과적으로 켈빈 스케일에서 실제 시스템은 0도에 도달 할 수 없습니다.