제1법칙 관련 물리량 계산 II

열역학 제1법칙은 내부 에너지 변화, 열 흐름 q, 그리고 수행된 일 w 사이의 관계를 설명한다는 점을 기억하세요.

이상적인 기체의 경우, 내부 에너지 U 와 엔탈피 H 는 오직 온도에만 의존합니다. 따라서 온도의 변화는 U 와 H의 변화를 초래합니다.

U와 H는 상태 함수이기 때문에, 그 변화는 초기 상태와 최종 상태에만 의존한다.

U 변화를 계산하기 위해, 온도 범위 내에서 일정 부피에서의 열용량을 적분합니다. 마찬가지로, 수소의 변화는 동일한 범위 내에서 일정 압력에서 열용량을 적분함으로써 얻어집니다.

하지만 q 와 w 는 경로 함수입니다. 이들의 값은 초기 상태와 최종 상태 사이를 거치는 구체적인 경로에 따라 달라집니다.

가역 과정의 경우, w 를 p dV의 음의 적분으로 계산합니다. 이상적인 기체의 경우, p 를 nRT 로 V로 나 눈 값으로 대체하고 적분값을 계산합니다. w 가 알려지면, 제1법칙에 따라 열전달 q를 측정할 수 있습니다.