학문

열역학 제1법칙인 에너지 보존 법칙이 화학 반응에 적용되는 방식이 궁금해요

고립계에서 에너지는 창조되거나 소멸되지 않고 형태만 바뀐다는 열역학 제1법칙에 따라, 화학 반응에서 흡수하거나 방출한 열량(Q)과 기체가 한 일(W)의 합이 내부 에너지 변화량(ΔU)과 같아지는 원리가 궁금합니다.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

    화학 반응이 일어날 때 계의 내부 에너지 변화량은 외부와 주고 받은 열량과 계가 외부 기체에 해준일의 총합으로 결정 됩니다.

    반응물과 생성물 간의 화학 결합 에너지 차이가 핵심인데, 결합이 끊어지고 새로 형성되는 과정에서 남거나 부족한 에너지가 열이나 부피 팽창 같은 일로 형태만 바뀌어 방출 또는 흡수 됩니다.

    기체가 생성되는 화학반응에서는 부피가 늘어나면서 외부 대기압을 밀어내느 부피일을 수행하게 되며 이 일에 사용된 에너지 만큼 계의 내부에너지는 감소합니다.

    화학 공정에서는 압력이 일정한 조건이 많아 내부 에너지 대신 엔탈피라는 개념을 주로 사용하게 됩니다.

    그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

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