[에너지관리기능장 필기 요점정리] (8장)엔트로피

제8장 엔트로피
열역학 1법칙을 고찰할 때 사이클에 대한 정성적인 개념을 설명하고, 상태량인 내부에너지의 개념 도입하여 열역학 1법칙을 정량적으로 설명하였다. 마찬가지로 제7장에서는 사이클에서 열역학 제2법칙을 설명하고, 제8장에서는 엔트로피라는 열역학 상태량을 유도하여 2법칙을 정량적으로 설명하고자 한다.

8.1 Clausius 부등식

1. 열기관
가. 가역과정
가역(Carnot) 열기관 cycle을 생각하면
이고
온도척도의 정의와 가역 cycle이므로

나. 비가역과정

Wirr < Wrev이고 두 과정 모두 W = QH - QL이므로
QH - QLirr < QH - QLrev 이므로 QLirr > QLrev 이다.
결과적으로 이므로

이 된다.

열기관을 점점 비가역으로 만들면 에 가깝고 은 점점 더 큰 음수가 된다. 따라서 모든 비가역 열기관 사이클에 대하여 δQ ≥ 0 이고 이 된다.
2. 냉동 cycle
가. 가역과정
따라서 모든 가역 냉동cycle은
이고 이 된다.
나. 비가역과정
Wirr > Wrev 또한 시스템이 일을 받았으므로 -W = QL - QH
즉, W =…(생략)

(1) 또한

(2)

4. 또한 포화 용역에서 엔트로피는 비체적이나 비엔탈피와 같이 건조도를 사용하여

8.5 2개의 중요한 열역학적 관계식