일반화학실험 - 물의 기화엔탈피와 엔트로피 변화의 측정

일반화학실험 - 물의 기화엔탈피와 엔트로피 변화의 측정

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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.

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.

출처 : 해피레포트 자료실