열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙이라고도 불리며, 에너지는 언제나 보존된다는 법칙을 말합니다.
이 법칙은 19세기 중반 영국의 물리학자인 제임스 프레스콧 제우에 의해 처음 제시되었습니다.
열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 변하지 않는다는 것을 말합니다.
따라서 시스템에서 총에너지의 양은 변하지 않습니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.
열역학 제1법칙 공식
ΔU = Q - W
여기서 ΔU는 시스템의 내부 에너지 변화량, Q는 시스템에 공급된 열량, W는 시스템이 한 일입니다. 이 수식은 에너지 보존 법칙을 나타내는 것으로, 시스템이 받은 열과 한 일의 합이 시스템 내부의 에너지 변화량과 같아야 한다는 것을 보여줍니다.
열역학 제1법칙 쉽게 설명
간단히 말해, 시스템이 받은 열과 한 일이 시스템 내부의 에너지 변화량에 영향을 미치는 것입니다. 만약 시스템이 열을 받았다면 내부 에너지는 증가할 것이고, 시스템이 일을 한 경우 내부 에너지는 감소할 것입니다.
열역학 제1법칙은 에너지가 변환되는 과정에서 에너지의 총량이 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 즉, 에너지는 사라지거나 생성될 수 없으며, 오직 형태를 변화시킬 뿐입니다. 예를 들어, 물이 끓으면 수증기로 바뀌면서 내부 에너지가 증가하지만, 이 과정에서 생긴 수증기의 열에너지와 물의 내부 에너지의 총합은 변하지 않습니다.
또한, 제1법칙은 닫힌 시스템에만 적용되며, 열, 열량, 내부 에너지 등의 에너지의 형태가 변할 수 있지만, 시스템 내부에서 에너지는 생성되거나 소멸되지 않는다는 것을 의미합니다.
전제조건은 닫힌 시스템이다.
우리 자연현상은 열린 시스템으로 100% 적용되지 않는다.
닫힌 시스템은 주전자에 물을 끓인다 조건처럼 물을 끓을 때의 현상에 대해 전제를 한 것이다.
주전자 외부 환경 소재, 바람, 온도 등은 고려하지 않는 것이다.
열역학 제1법칙 최대한 사용하기
손실되는 열이나, 에너지가 사람에게 쓸모가 없어지기에 낭비되는 것이다.
예를 들어 주전자에 보리차를 끓어 먹을 경우 보리차를 끓어서 먹는 효과는 있지만
대부분의 열에너지는 그대로 우리가 사용못하고 소실된다는 점이다.
주전자 물을 끓을 때 수증기는 터빈을 돌리는 발전기로, 열 에너지는 난방에 사용된다면 거의 90%이상 사용가능한데, 이런 것이 불가능하기에 최대한 효과적으로 사용하는 방법을 고안한다면 에너지 보존 법칙에 완벽한 사례가 될 것이다. 무한동력이 가능하지 않지만, 어느 정도 가능하면 최고 일 듯하다..
댓글