일반화학 열화학 w=-P△V에서 P질문이요
일반화학 열화학 부분에서
질문1
w(계)=-P(외부)x△V이잖아요. 여기서 w는 계의 일인데 P가 왜 내부의 P가 아니라 외부의 P인가요? 계는 내부인데 왜 계의 힘을 나타낼때 P가 외부의P인지 잘 모르겠습니다.
질문2
w=-P△V에서 P를 외부의 압력말고 내부의 압력으로 써도 상관없나요?
질문3
w=-P△V에서 P를 내부의 압력으로 써도 된다면
P는 피스톤의 부피가 팽창하거나 수축하고 난 후 정지상태일 때의 내부의 P를 써야 하는지 아니면 원래상태의 P를 써야 하는지 아니면 수축하거나 팽창할 때의 △P를 써야 하는지 궁금합니다.
안녕하세요.
질문1
열역학에서 일(w)은 일반적으로 계가 주변 환경에 대해 수행하는 에너지의 이동을 나타냅니다. 이 공식에서 사용되는 P(외부)는 계의 외부-주변 환경의 압력-입니다. 계가 팽창하거나 수축할 때, 피스톤 과 같은 계의 경계는 외부 압력과 상호 작용합니다. 이 때문에 외부 압력이 공식에 사용됩니다. 계 내부의 압력은 계의 상태 변화 중 변할 수 있지만, 일은 주변 환경이 계에 가하는 힘에 의해 결정됩니다. 따라서 계의 일을 측정할 때는 외부 압력을 기준으로 삼습니다.
질문2
이론적으로 내부 압력을 사용할 수 있습니다. 그러나, 실제 계산에서는 외부 압력을 사용하는 것이 일반적입니다. 내부 압력을 사용하려면 과정이 준정적(quasi-static)이어야 하며, 이 경우 내부와 외부 압력이 거의 같아야 합니다. 준정적 과정은 매우 천천히 일어나는 과정으로, 이 경우에만 내부 압력이 외부 압력과 동일하다고 간주할 수 있습니다. 대부붑ㄴ의 실제 과정은 비준정적(non-quasi-static)이므로, 외부 압력을 사용하는 것이 더 정확합니다.
질문3
내부 압력을 사용할 경우, 준정적 과정을 가정하고 있기 때문에 일반적으로는 변화 과정에서의 내부 압력이 외부 압력과 항상 균형을 이루는 것으로 간주합니다. 따라서, 팽창이나 수축이 일어나는 동안 계의 압력은 항상 외부 압력과 같다고 할 수 있습니다. 만약 과정이 비준정적이라면, 팽창이나 수축하는 동안의 평균 압력 또는 과정 종류 후의 평형 상태에서의 내부 압력을 사용하는 것이 적절할 수 있습니다.1명 평가