2022/07/18

열역학과 관련한 짧은 물리학적인 내용들이다.

 

열역학 제 0법칙, 간단히 A와 B라는 물체가 붙어서 열평형을 이룬다고 하자. 이때, A든, B든 어느 한 편에 붙은 물질도 A와 B 중 한 가지와 열평형을 이루고 있다는 법칙이다.

 

또한 열의 측정은 다음과 같이 이루어진다. 공기 중 온도가 다음과 같이 주어질 때 

 

$$ T_3=C\rho $$

 

$$ T=T_3 \frac{\rho}{\rho}_3 $$

 

또한 섭씨와 절대온도, 화씨의 관계는 다음과 같다.

 

$$ T_{celsius}=T-273.14, T_F=\frac{9T_{celsius}}{5}+32 $$

 

열이 증가하면, 물질의 운동도 활발해져 그에 따른 팽창이 일어나게 되는데, 이를 선 팽창과 부피 팽창으로 구분할 수 있다. 각각 공식은

 

$$ dL=L \propto dT, dV=Vdt \beta, \beta \approx 3\alpha $$

 

열의 흡수는 다음과 같이 주어진다. 특히, 비열과 열량의 관계는 이와 같다.

 

$$ Q=cmdT $$

 

다음으로, 열역학 제 1법칙이 나온다. 이는 가해진 열은 모두 일을 하거나 그에 맞는 부피로 팽창한다는 것이다.

 

$$ W=\int dW=\int_{v_i}^{v_f} P dV $$

 

$$ dE_{int}=E_{intf}-E_{inti}=Q-W $$

 

만일, 밀폐된 공간이라고 하면, 다음과 같이 공식이 만들어진다.

 

$$ dE_{int}=-W $$

 

이를 단열 팽창이라고 한다.

 

만일, 부피가 변하지 않으면

 

$$ dE_{int}=Q $$

 

이다.

 

만일, 두 경우에 다 해당하지 않으면 자유 팽창을 하게 된다.

 

$$ dE_{int}=0 $$