열역학적 상평형과 동적 상평형의 차이점에 대해서....
안녕하세요.
재료공학에는 열역학이 상당히 중요한 물리적 학문분야로 알고 있습니다.열역학적 상평형과 동적 상평형의 차이점에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
재료공학에서 열역학은 재료의 상태 변화 상 변태 반응 등을 이해하는 데 필수적인 학문입니다. 열역학적 상평형과 동적 상평형은 재료의 상태를 설명하는 중요한 개념인데요 둘의 차이점은 다음과 같습니다. 열역학적 상평형은 시스템 내부의 모든 변화가 멈추고 더 이상 에너지가 이동하지 않는 안정된 상태를 의미합니다. 마치 물이 담긴 컵에 얼음과 물이 공존하며 더 이상 변화가 없는 상태처럼 시스템 내부의 모든 성질이 일정하게 유지되는 상태입니다. 반면 동적 상평형은 시스템 내부에서 미시적으로는 변화가 계속 일어나지만 거시적으로는 변화가 없는 것처럼 보이는 상태를 의미합니다. 예를 들어 밀폐된 용기 안의 액체와 기체가 공존하는 상태에서 액체는 계속 기화하고 기체는 계속 응축되지만, 전체적인 압력과 온도는 일정하게 유지되는 상태가 동적 상평형입니다.
즉 열역학적 상평형은 모든 변화가 멈춘 정적인 상태이고 동적 상평형은 미시적으로는 변화가 있지만 거시적으로는 변화가 없는 동적인 상태라고 할 수 있습니다. 재료공학에서는 이러한 상평형 개념을 통해 재료의 안정성 상 변태 반응 속도 등을 예측하고 제어할 수 있습니다.
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.
열역학적 상평형은 외부 에너지 공급이 없을 때, 재료가 시간이 무한히 지남에 따라 도달하는 최종 상태를 의미하며,
모든 상의 자유에너지가 최소화된 상태입니다.
동적 상평형은 비평형 상태에서 외부 조건이 변화하면서 상호작용하는 상들의 변화 과정입니다.