권*표 교수님

 

밀폐계 열역학 1법칙dq = du + pdv 이고 엔탈피 h=u+pv에서 미분형dh = du + pdv + vdp에서 윗식을 이용하여 dq = dh -vdp 라는 식이 나오는 거라고 알고 있습니다. 이 식은 밀폐계 1법칙을 이용하여 나온 식인데 어째서 개방계에도 사용이 가능한건가요??

 

 

 

제가 강의했을 때밀폐계의 열역학 1법칙, 개방계의 열역학 1법칙이라고 나눠서 얘기하다보니 ‘엔탈피의 개념’을 ‘밀폐계 식’에 넣어놓고‘개방계에서의 법칙’이라고 말하는 것이 당연히 헷갈릴 수있을 것 같습니다. 사실 이는 좀더 이해가 쉬우라고 조금 나눠서 설명드린 것인데 이렇게 오해가 생길수도 있는 것 같습니다. 엔탈피에서는 유동에너지가 있기 때문에 개방계에서 주로 사용되는 물성치이지만그렇다고 해서 열역학 1법칙이 개방계니 밀폐계니 나눠지는 것이 아닙니다. 열역학 1법칙은 개방계와 밀폐계에 전혀 상관없이 항상 성립하는 법칙입니다.

 

 

 

아마 헷갈리는 것을없애기 위해서는 밀폐계 열역학 1법칙이니 개방계 열역학 1법칙이니하는 말을 다 없애고, 둘 다 열역학 1법칙이나 ‘내부에너지에 관련된 식’인지 ‘엘탈피에관련된 식’인지로 나누는 것이 좋을 것 같습니다.

 

 

 

실제로 뒤에 Maxwell Relation에 가면 여러가지 parameter로 내부에너지또는 엔탈피를 계산할 수 있지만 U(S,V), H(S,p)의 함수이기 때문에 

 

 

 

로 정의할 수 있습니다. 이것이 밀폐계/개방계에서의 열역학 1법칙이 아니라 내부에너지와 엔탈피의 미분형 표현인것이죠. 다만 엔탈피가 주로 개방계에서 쓰이기 때문에 이해하기 쉬우라고 나눈 것이지 둘다 열역학 1법칙입니다. 수강하는 학생의 스펙트럼이 상당히 넓기 때문에 가장 쉽게이해될 수 있는 방법을 선택한 것인데 조금 오해의 소지가 있었습니다. 너그럽게 이해해주시길 부탁드립니다.

• 2018-09-10
• 2024-12-12 수정