보고서 설명

엔트로피는 이론적으로는 물질계가 흡수하는 열량 dQ와 절대온도 T와의 비 dS=dQ/T로 정의한다. 여기서 dS는 물질계가 열을 흡수하는 동안의 엔트로피 변화량이다. 열기관의 효율을 이론적으로 계산하는 이상기관의 경우는 모든 과정이 가역과정이므로 엔트로피는 일정하게 유지된다. 일반적으로 현상이 비가역과정인 자연적 과정을 따르는 경우에는 이 양이 증가하고, 자연적 과정에 역행하는 경우에는 감소하는 성질이 있다. 그러므로 자연현상의 변화가 자연적 방향을 따라 발생하는가를 나타내는 척도이다.

본문일부 및 목차

1.2.1 엔탈피 (Enthalpy)
　
　열함량. 주어진 체계의 상태를 나타내는 열역학적 양의 하나. H. 카메를링오네스는 이것을 엔탈피라 하고, J. W. 깁스는 열함수라 하였다. 물질계의 내부에너지가 U, 압력이 p, 부피가 V일 때, 그 상태에서의 엔탈피 H = U + pV 로 표시된다. 원래 내부에너지는 절대값을 얻기 힘든 양이므로 보통 엔탈피도 열적 변화에 따르는 증감만을 문제삼는다. 부피를 일정하게 유지한 채 물질계가 주고받은 열량은 그대로 내부에너지의 증감으로 되는 데 반해, 압력을 일정하게 한 채 물질계에 드나든 열량은 물질계의 엔탈피(열함량)의 증감과 같게 된다. 화학반응에서의 반응열을 표시하는 데 쓰이는 외에, 이론화학 등에서 분자열이나 원자열을 계산할 때 문제가 되는 양이다.
　
　1.2.2 엔트로피 (Entropy)
　
　어떤 물리계 내에서 일하는 데 사용할 수 없는 에너지를 나타내는 하나의 척도로, 일은 질서로부터 얻어지기 때문에 엔트로피의 양은 그 계의 무질서나 무작위의 정도를 나타내는 것이기도 하다. S는 계의 현재 상태에 따라 결정되기 때문에(현재 상태에 이르기 위해 어떤 경로를 택하느냐에 상관없이) 가변적인 상태, 즉 상태함수이다. 모든 자연과정은 비가역적(非可逆的)이며, 반드시 엔트로피가 증가하게 되어 있다. 엔트로피의 개념은 1850년에 독일의 물리학자인 “루돌프 클라우지우스” 에 의해서 처음 제안되었는데 때때로 “열역학 제 2법칙” 의 형태로 표현된다. 이 법칙에 따르면 고온과 저온의 기체가 저절로 혼합될 때나 기체가 진공 내로 확산하여 갈 때 또는 연료가 연소할 때와 같은 비가역 과정에서는 엔트로피는 증가한다고 알려져 있다.

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