해피레포트 - 열역학 온도변화에 따른 반응평형의 이동고찰

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보고서설명
열역학적 관점에서 바라본 온도변화에 따른 반응평형의 이동고찰 및 관련 법칙을 정리해놓은 레포트 입니다.

본문일부/목차
4) 열역학 법칙 ⅰ) 열역학 제 0법칙 온도는 서로 접해있는 두 물체가 열적 평형을 나타내는지를 알 수 있는 지표이다. 만약 두 물체가 접하고 있을 때 온도 혹은 상태 변화가 일어나지 않으면 열적 평형이 이루어지고 있는 것이다. 즉 “만약 서로 다른 물체가 A, B, C가 존재 할 때 A가 B와 열적평형에 있고 또 B와 C는 열적 평형에 있다면 A와 C는 열적 평형이다.”를 나타내 는 것이 열역학 제 0법칙이다. ⅱ) 열역학 제 1법칙 열은 에너지의 일종 이며, 열과 일은 서로 변환이 가능하다. 우주(고립계)에서는 모든 에너지와 물질은 일정하며 생성되지도 소멸되지도 않는다. 다만 형태만 바뀔 뿐 이다. 이를 내부에너지 (U)라는 상태함수로서 표현 할 수 있다. 내부 에너지란 열과 일의 차이로서 Q가 열 W가 외부에 한 일 일 때, 로 나타 낼 수 있다. 이것 을 요약하자면 “고립된 계의 내부 에너지는 일정하다.” 라고 나타낼 수 있다. 계가 일 을 하면 외부에서 자극을 가하지 않는 이상 원래 상태로 돌아 갈 수 없으며, 이는 영 구운동기관을 만들 수 없다는 사실을 뒷받침한다. ⅲ) 열역학 제 2법칙 한번 식은 물은 외부에서 자극을 가하지 않는 이상 다시 뜨거워 지지 않는다. 또 바 닥에 멈추어 있는 공이 자발적으로 튀어 오를 일은 없다. 이렇게 에너지는 한 방향으 로만 변한다. 비가역 과정이 진행 될 때 계의 에너지가 열로 변환되는 점을 볼 때, 열화의 정도를 나타내는 비가역도의 척도를 엔트로피 (S)라 한다. 이는 열량 q와 이 열이 흐르는 온도 T는 비가역성의 척도가 되며 △S=라는 상태함수로 정의 된다. 2법칙은 이 엔트로피라는 상태함수를 이용하여 가능한 변화 중에서 어떤 것이 자발 적인 변화 인지를 밝혀주며 “고립계가 자발적 반응을 할 때 그 과정에서 계의 엔트로 피가 증가한다. 즉 △Stot > 0 이다.” 라고 정의 할 수 있다. ⅳ) 열역학 제 3법칙 통계열역학에서 볼츠만 식의 엔트로피는 klnW 로 정의 될 수 있다. (Where, k=볼 츠만 상수, W= 가질 수 있는 상태의 수) 절대온도 T가 0일 때의 절대온도에서의 완전 결정의 원자의 배열 방법은 하나뿐이고, 따라서 W=1 이 되며 S=0이 된다. 이 것을 정리 하면 “모든 완전 결정물질의 엔트로피는 K=0 에서 0이다.” 이렇게 나타 낼 수 있고, 이것이 열역학 제 3법칙이다.

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열역학 온도변화에 따른 반응평형의 이동고찰 평형상태 열역학 1법칙 2법칙 3법칙 0법칙 morlar free energy

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