이*현

안녕하세요.

 

질문의 핵심은

- [엔트로피의 생성량]은 `비가역과정`에서 발생하고, 이는 `경로함수`라고 했는데 (즉, 과정에 따라 달라질 수 있는데)

 

- [엔트로피의 변화와 다른 상태량 사이의 관계식]은 `가역/비가역과정`을 모두 포함하는데도 불구하고, 왜 `경로에 무관`한가?

인 것 같습니다.

 

복잡하게 설명하는 것은 

오히려 역효과가 생길 수 있으니

간단하게만 알려드리겠습니다.

(이렇게만 이해하셔도 상관없을 겁니다.)

 

Q1. [엔트로피의 생성량]은 왜`경로함수`인가?

- 당연이 dQ에 따라 적분을 하기 때문에 

- Q의 함수가 어떤 것인지에 따라 적분값이 달라질 것입니다.

- 즉, 엔트로피 생성량 그 자체는 경로함수라고 볼 수 있겠습니다.

 

Q2. [엔트로피의 변화와 다른 상태량 사이의 관계식]은 `가역/비가역과정`을 모두 포함하는데도 불구하고, 왜 `경로에 무관`한가?

- 엔트로피 자체는 상태량으로서 

- 온도/압력/엔탈피 등의 정보를 알면 자동적으로 상태가 결정됩니다.

- 여기서 1번 -> 2번 과정이 어떤 과정인지는 크게 중요하지 않습니다.

- 왜냐하면, 그 `경로`가 뭔지 상관 없이 Ƈ번` 또는 ƈ번`에서의 정보만을 알면, 바로 엔트로피의 값을 구할 수 있기 때문입니다.

- 물론 과정 중에 비가역과정으로 인한 엔트로피 생성량이 경로함수라는 것은 변함이 없습니다.

- 다만, 책에서 말하고자 하는 것은 엔트로피의 변화량이 경로함수라고 할 지라도 엔트로피 그 자체는 점함수(=상태량)이라는 것입니다.

 

경로함수와 점함수에 대한 이해만 조금 더 하시면 좋은데요.

`Work`와 비교를 해보면 쉽게 이해하실 수 있습니다.

 

1번에서의 온도/압력/엔탈피 등을 알고,

2번에서의 온도/압력/엔탈피 등을 안다고 했을 때

 

1번, 2번에서의 엔트로피는 상태량표를 이용해 바로 구할 수 있습니다.

상태량이자 점함수이기 때문입니다.

 

하지만 Work는 우리가 구할 수 없습니다.

dW = PdV (if closed system)

이기 때문에 1번/2번의 값을 알아도

P의 V에 대한 함수를 모르면

일의 양(=적분값)을 알 수가 없기 때문입니다.

 

학생분께서는

1번/2번에서의 엔트로피 상태량에서

경로함수인 엔트로피 생성량이 더해지기 때문에

1번/2번에서의 엔트로피 또한 경로함수라고 잘못 생각하시고 계시지만,

 

책에서는 엔트로피는 상태량 값이며,

다른 상태량과의 관계식을 이용해 구할 수 있다는 것을 말하고자 하는 것입니다.

 

너무 이해가 안가면,

지금은 복잡하게 생각하지 마시고

문제를 많이 풀어보세요.

 

나중에 기회가 되면 

다시 복습하면서

개념을 다시 이해해보려고 하시면 됩니다.

 

질문에 대한 답이 됐기를 바랍니다.

감사합니다. 

• 2021-03-29
• 2024-12-12 수정