열역학 이상기체 각 과정의 내부에너지를 정적비열로 구하는 이유는?

열역학 이상기체 각 과정의 내부에너지를 정적비열로 구하는 이유는?

작성일 2023.10.06댓글 1건
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정적과정에서의 내부에너지는 du = Cv dT로 구하는 게 당연하다고 보이는데

정압과정이나 단열과정 등온과정 할 것 없이 각 과정에서의 내부에너지 변화량은

Cv(T2-T1)으로 엔탈피 변화량은 Cp(T2-T1)으로 구하는 이유가 궁금합니다.

정압비열은 정압과정에서, 정적비열은 정적과정에서 쓰이는게 아닌가요?


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profile_image 익명 작성일 -

정적비열이나 정압비열은 과정과 관계없는 특정물질이 가진 물성입니다.

내부에너지를 구하는 식(du=CvdT)에 우연히(?) 이 물성값이 들어가는 것 뿐이고 과정과는 전혀 관계없습니다.

만일 정적비열이 정적과정에서만 써야 한다면, 과정의 종류는 무한하다는 점에서 비열의 종류도 무한히 존재해야 하는데 실제로는 정적,정압비열 두가지밖에 사용하지 않는 것을 알 수 있습니다.

같은 이유로 정압비열은 과정에 관계없이 엔탈피를 구하는 식에 들어갑니다.(dh=CpdT)

열역학 교재를 보면 "열역학 일반관계식"이라는 챕터에서 이러한 여러가지 식이 유도되는 과정이 있습니다. 위의 두 식은 일반식(=모든 물질에 적용 가능한 식)에 이상기체식(Pv=RT)를 대입하여 얻은 것입니다. 즉 이상기체에 대해서만 쓸 수 있습니다.

에너지보존식 부호규약과 함께 이 부분에 대해서는 반복적으로 질문이 올라오는데, 그만큼 혼동하기 쉬운 부분인 것 같습니다. 저도 처음엔 그랬구요.

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