열역학 기본 용어 정리

 

열역학 : 열역학은 열(Heat)와 일(work) 그리고 그와 관련된 물질의 성질(property)를 다루는 학문.

 

기본 용어 정리

• 계(System) : 연구 대상이 되는 일정량의 물질이나 공간의 어떤 구역
• 주위(Surroundings) : 계의 외부
• 경계(Boundary) : 계와 주위를 구분
• 고립계(Isolated System) : 물질과 에너지가 경계를 통해 통과하지 않는 시스템
• 밀폐계(Closed System) : 에너지(열,일)의 이동은 가능하나 물질의 이동(질량)이 불가능한 시스템
• 개방계(Open System) : 에너지(열,일) 및 물질(질량) 이동이 가능한 시스템
• 과정(Process) : 처음 상태에서 나중 상태로 바뀌어 가는 것으로 시스템이 변화하는 상태의 연속적인 경로
• 가역과정 : 어떤 계가 외부에 아무런 변화를 남기지 않고 원래의 상태로 되돌아 올 수 있는 현상
• 비가역 과정 : 어떤 현상이 한쪽 방향으로는 저절로 일어나지만, 다시 원래의 상태로 되돌아갈 수 없는 현상.
• 정적 과정 : 과정 중 체적 또는 비체적이 일정한 과정
• 정압 과정 : 과정 중 압력이 일정한 과정
• 정온 과정 : 과정 중 온도가 일정한 과정
단열 과정 : 과정 중 열 출입이 없는 과정
• 정상 유동과정 : 과정 중 계의 각 점에서 시간에 따라 성질이 변화하지 않는 과정
• 준평형 과정 : 과정이 진행되는 동안 계가 평형 상태에 무한히 근접하여 유지되고 있을 때의 과정
• 사이클(Cycle) : 계의 상태가 다시 처음으로 돌아오는 과정
• 강도성 상태량(Intensive Property) : 물질이 가지는 질량의 크기에 관계없는 상태량 (온도, 압력, 밀도)
• 종량성 상태량(Extensive Property) : 물질의 질량에 따라서 값이 변하는 상태량 (무게, 질량, 엔탈피, 체적, 엔트로피)
• 비상태량 : 물질의 종량성 상태량을 단위질량으로 나눈 값 (비엘탈피, 비체적)
• 상태함수 : 경로에 무관하고 처음 상태와 최종 상태에만 좌우되는 함수 (온도, 압력, 부피, 엔트로피..)
• 경로함수 : 상태변화 과정 중 계가 취한 경로에 따라 좌우되는 함수
• 절대단위 : 길이, 질량, 시간을 기본으로 하는 단위
• 중력단위 : 질량되신 중력을 기본으로 한 단위
• 열역학 제 0법칙 : 열평형의 법칙 - 온도가 높은 물질과 낮은 물질을 접촉시킬 때 온도가 높은 물질에서 낮은 물질로 이동하여 두 물질은 동일한 온도가 된다. 
• 섭씨 온도 : 어는점 0도/ 끓는 점 100도로 정의
• 화씨 온도 : 어는점 32도/ 끓는 점 212도로 정의
• 절대 온도 : 자연계에서 가장 낮은 온다
• 열량 : 물질의 분자 운동에너지를 양적으로 표시한 것
• 1kcal : 표준대기압 하에서 순수한 물1l를 1도 상승시키는데 필요한 열량
• 비열 : 질량 1kg인 물질의 온도를 1도 상승시키는데 필요한 열량 (kcal/kg*ºC)
  • 정적비열(Cv) : 기체의 가열에서 부피를 일정하게 유지하는 경우의 비열
  • 정압비열(Cp) : 기체의 가열에서 압력을 일정하게 유지하는 경우의 비열
  • 비열비 : k=Cp/Cv > 1
• 현열(감열) : 물질상태의 변화없이 온도가 변화하는 데 필요한 열량
• 잠열 : 온도의 변화없이 상태가 변화하는 데 필요한 열량
• 표준대기압 : 0도에서 중력이 작용할 때 수은주 760mmHg가 나타내는 압력
• 공학기압 : 1kgf 힘이 1cm2의 면적에 작용될 때의 압력
• 절대압력 : 완전진공의 상태를 0으로 기준하여 측정한 압력 (대기압력 + 게이지압력)
• 게이지압력 : 대기압을 0으로 계산된 게이지가 측정한 압력
• 진공압력 : 대기압보다 낮은 압력 
• 밀도 : 단위부피의 물질이 가지는 질량. 비체적의 역수