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9 장. 오늘날의 에너지. 에너지. 일을 하거나 열을 공급할 수 있는 능력 에너지 = 열 (heat) + 일 (work) 열 (q) : 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 이동하는 에너지 분자 혹은 원자들의 무질서한 운동 ( 움직임 ) 에 기인 온도의 변화로 감지 일 (w) : 원자나 분자를 어느 힘에 대해 어느 방향으로 움직이기 위해 필요한 에너지 (w = d x F). 열 : 크기 성질 ( 물체에 있는 모든 원자의 전체 에너지에 비례 )

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9 장

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Presentation Transcript

  1. 9장 오늘날의 에너지

  2. 에너지 • 일을 하거나 열을 공급할 수 있는 능력 에너지 = 열(heat) + 일(work) • 열(q) : 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 이동하는 에너지 분자 혹은 원자들의 무질서한 운동 (움직임)에 기인 온도의 변화로 감지 • 일(w) : 원자나 분자를 어느 힘에 대해 어느 방향으로 움직이기 위해 필요한 에너지 (w = d x F)

  3. 열: 크기 성질 (물체에 있는 모든 원자의 전체 에너지에 비례) 온도: 세기 성질 (원자 당 혹은 분자 당 평균 에너지에 비례) 열용량: 주어진 양의어떤 물질 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량 에너지의 분류 모든 형태의 에너지는 다음 두 종류로 나눌 수 있다 운동에너지(Kinetic Energy)- Energy in action- The energy of motion 위치에너지(Potential Energy)- Stored energy- The energy of position

  4. Kinetic Energy Ek = ½ mv2 단위: kg (m/s)2 = kg m2 s-2 = J Potential Energy Epot = mgDh 단위: kg (m s-2) m= kg m2 s-2 = J Etot = Ekin + Epot

  5. Derived units from SI units J: joules (work, energy, heat) N*m, kg*m2/s2 N: newton, (force) kg*m/(s2) Pa: pascal, (pressure, stress) N/m2 W: watt, (power) J/s C: coulomb, (electric charge) A*s V: volt (electric potential, emf) J/C, W/A Ω: ohm (resistance) V/A S: siemens (conductance) A/V

  6. 환산인자 • 1 cal = 4.184 J • 1 Cal = 1000 cal = 1 kcal = 4.184 kJ • 1 kWh = 3.6 x 106 J

  7. 온도

  8. Some baseline temperatures in the three temperature scales: Temperature conversions between the three temperature scales: kelvin / degree Celsius conversions (exact): kelvins = degrees Celsius + 273.15 degrees Celsius = kelvins - 273.15 degree Fahrenheit / degree Celsius conversions (exact): degrees F = degrees C x 1.8 + 32 degrees C = (degrees F - 32) / 1.8

  9. 열역학 • 열역학 : 에너지와 그 변환에 대해 다루는 학문 계(system): 연구의 주 대상 주위(surroundings): 계를 제외한 나머지 모든 부분 열화학(Thermochemistry): 화학반응의 열역학 • 열역학 제1법칙 • 우주의 에너지는 일정하다 • 에너지는 창조되거나 소멸되지 않고 계와 주위 사이를 이동 • 무에서 유를 만들 수 없다 (영구기관은 없다) • 고립된 계의 총 내부에너지는 일정하다

  10. 열린계(open system) 닫힌계(closed system) 고립계(isolated system)

  11. 자발과정에서 계와 주위를 포함하는 우주의 엔트로피는 증가한다. • 열은 반드시 고온에서 저온으로 흐른다. • 어떤 물체에서 열을 빼앗으면서 그 열을 모두 일을 하게 할 수는 없다. (제2종 영구기관) • 엔트로피(entropy): 계의 무질서도 • 열역학 제2법칙 Heat engine

  12. 화학과 에너지 • 일정 부피 ; qv = ΔE (에너지 변화) • 일정 압력 ; qp = ΔH (엔탈피 변화) ΔH = Hfinal - Hinitial • 반응 엔탈피 : 화학반응 동안 흡수 혹은 내놓는 열량 흡열반응 (ΔH > 0) : 열 흡수 발열반응 (ΔH < 0) : 열 방출 • 연소 엔탈피, 용액열, 중화열, 생성열

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