물리1 열역학 질문
그런데 다시 A의 상태로 돌아온 거면 A->B->C 과정에서 150만큼의 일을 했으니 다시 150만큼의 일을 받아야 하는 것 아닌가요? 제가 개념을 잘 이해 못한 것인지 이해가 안 되네요ㅠ 사소한 부분까지도 자세하게 알려주시면 감사하겠습니다
열기관은 열을 받아서 일부를 일로 바꾸는 장치입니다.
일을 받은만큼 다시 받는다면 결과적으로 발생되는 일(외부로 전달되는 일)이 0인데 열기관일까요?
열기관이 되려면 받은 일보다 더 많은 일을 외부로 전달해야 합니다. 에너지보존상 열의 경우는 받은 양이 방출하는 양보다 많아야 하구요. 결과적으로 감소한 열량만큼 일이 발생하는 것입니다.
여러가지 물리량 중 온도, 압력, 비체적, 내부에너지와 같은 것은 상태량 또는 상태함수라고 합니다. 반면 열과 일은 경로함수입니다.
상태함수라는 것은 시스템이 어느 특정상태가 되면 그 값이 하나로 정해지는 것입니다. 반면 경로함수는 어느 한 지점에서 정의되지 않고 두개의 지점과 실제 거친 경로까지 정해져야 그 값이 정해지는 것입니다.
예를 들어 A 지점에서 시스템의 온도, 압력, 비체적 등은 어떤 값으로 정해지지만 그 지점에서 일, 열은 정의될 수가 없습니다. 다른 지점으로 시스템이 변화하면서 변화하는 과정까지 특정이 되어야 비로소 정할 수 있는 것입니다.
경로함수는 일과 열 두가지만 생각하면 되면 나머지 물리량은 는 대부분 상태함수입니다.
위 PV그래프에서 일은 그래프의 아랫면적입니다.
AB선분 아랫 직사각형면적이 60, B->C 아래 쐐기모양 영역이 90이라는 것이며, C->A 아래 쐐기면적은 120이 되는 것입니다.(방향이 반대이므로 -120) 결과적으로 사이클곡선이 이루는 폐곡면이 실제 일의 크기가 되며 여기서는 그 면적이 30이라는 것입니다.
비슷하게 Ts선도의 아랫면적은 해당과정에서의 열전달을 나타냅니다. 또한 동일한 사이클이라면 Pv선도에서의 폐곡면의 면적과 Ts선도에서의 폐곡면의 면적은 같아야 합니다. 에너지는 보존되니까요.