| 제목 | 답변완료 마지막강 엔트로피 질문 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 이정욱 |
| 과목 | 일반물리학 | 강좌명 | [일반물리학] 서웨이(Serway) 대학물리학1 |
| 작성자 | 김*지 (n***********************4) | 등록일 | 2026-01-10 04:44 |
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안녕하세요, 강의를 듣다가 이해가 안가는점이 있어 질문 남깁니다. 30분~ 쯤에 해당되는 내용이었던 것 같습니다. 비가역 과정일때(자유팽창일때) 설명하신 내용중에 단열재로 싸여진 공간에서 부피가 2V가 되고 압력이 (1/2)xP가 되고나면 T는 일정, 에너지를 주고받을 주체가 없으므로 일의 값이 0이 된다고 하셨습니다. 여기까진 이해를 한 것 같은데 왜 등온일 때랑 비슷하다고 하시면서 W=nRTxln(V2/V1) 공식을 끌고 오신건지 이해가 잘 안갑니다. 등온일 때 저 공식을 사용하는 건 알지만 W가 0인 상황에서 저 공식을 굳이 사용할 필요가 있나요..?! 근데 또 생각해보면 부피가 1V에서 2V가 됐으니깐 공식에 대입하면 W가 0이 나오진 않을텐데 제가 생각해도 뭔가 잘못 이해한것같은데 어디서 이해를 잘못한건지를 모르겠습니다. 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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안녕하세요. 이정욱입니다.
엔트로피는 내부에너지와 같은 상태함수입니다. 즉, 경로에 관계없이 결과만 동일하면 그 값이 동일함을 내포하고 있는 것이지요.
부피가 2배로 증가하면서 온도가 바뀌지 않는 자유팽창의 경우, 부피가 2배 증가하는 등온과정과 동일한 상태함수를 갖고 있으므로 자유팽창 대신 등온과정으로 엔트로피 변화량을 구할수도 있는 것입니다. 핵심은 상태함수...이므로 에요..
그리고, 기체에 의한 일의 양을 단순히 압력*(부피 변화)라고만 하면 안됩니다.
가장 중요한 것은 힘을 통한 에너지 전달이 있어야만 일의 양을 규정할 수 있습니다.
예를 들어 피스톤 내에 기체가 있고, 외부에도 기체가 있어야 내부에서 기체가 힘을 통해 피스톤을 밀면 피스톤이 바깥 기체에 힘을 가하게 되고
이를 해석하면 내부기체에 의한 힘이 외부로 전달되어 에너지가 흘러간다고 해석할 수 있습니다.
그런데, 자유팽창의 경우, 부피가 팽창하는 것은 맞는데, 힘을 가하거나 힘을 받는 주체가 없습니다. 그래서, 힘에 의한 에너지 전달이 안되는 경우에 해당합니다. 일종의 확산이라고 보시면 됩니다. 그래서 일의 양은 0이 되는 것입니다.
- 2026-01-13
