오리엔테이션

1. 과목의 개요 2. 평가방법 3. 강의진행

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열물리학의 기초 - PVT 계

열물리학 용어들의 기술적인 의미를 설명하기 위해 PVT 계를 도입

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열물리학의 기초 - 평형상태, 과정과 열

평형 상태의 의미, 과정과 열의 의미

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열물리학의 기초 - 온도

온도의 조작적 의미

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열물리학의 기초 - 열용량

열전달에 의해 발생하는 계의 온도 변화 기술

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열역학 제1법칙

일과 열의 구분 및 그 관계

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열역학 제1법칙 - 응용

자유팽창의 예로 열역학 제1법칙 설명

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열역학 제1법칙 - 흩어지기 힘

마찰력과 같은 비보존력이 존재할 경우 내부 에너지를 도입하여 에너지 보존 원리를 완성

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열역학 제1법칙 - 마찰과 비가역성

정과정과 역과정 확률 사이의 비율과 열 전달 사이의 관계

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편미분 - 규약

편미분 표기의 기본 규약들

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편미분 - 평형성질

열용량 등 평형성질들을 편미분을 통해 정의

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편미분 - 성질 사이의 관계

합성함수의 편미분을 통해 항등식을 유도하고 평형성질들 사이의 관계식 이해

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편미분 - 급수 전개

테일러 급수 전개를 통해 성질의 변화 추정

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기체의 과정 - 이상기체

이상기체의 등압, 등적, 등온, 단열과정을 살펴봄

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기체의 과정 - 순환과정

앞의 과정들을 조합함으로써 주기적으로 초기 상태로 돌아오는 순환과정 조사

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기체의 과정 - 열기관

열기관의 의미와 효율의 계산

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기체의 과정 - 내적가역순환

내적가역순환의 효율과 현실 설비와의 비교

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상전이 - 고체, 액체, 기체

물이 얼고 얼음이 녹는 것과 같은 상전이 현상을 기술하는 데 쓰이는 개념들 소개

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상전이 - 판데르발스 모형

상전이를 설명하는 모형계인 판데르발스 모형 소개

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가역 과정과 비가역 과정

이상화를 통해 가역과정과 비가역과정의 의미를 설명

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가역 과정과 비가역 과정 - 전기계

전기계의 예를 통해 가역과정과 비가역과정 설명

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가역 과정과 비가역 과정 - 열의 전도

대표적인 비가역과정인 열전도 현상을 기술

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열역학 제2법칙

열역학 제2법칙의 클라우지우스 표현과 켈빈 표현을 배우고 둘 사이의 동등성 설명

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열역학 제2법칙 - 카르노 순환

카르노 순환에서 유도되는 정리들

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온도 눈금과 절대 영도

카르노 기관을 이용한 사고 실험으로 절대온도 개념 도입

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상태 공간과 미분

열역학에서 사용되는 상태의 의미와 상태 공간 도입

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상태 공간과 미분 - 완전 미분 대 불완전 미분

완전 미분의 의미와 그에 따르는 정리를 설명

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상태 공간과 미분 - 열역학의 미분

열역학에서 일부 양은 완전미분이고 일부는 아님을 설명하고 그 의미를 생각한다.

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상태 공간과 미분 - 적분인자

완전미분을 만들기 위한 기법으로서 적분인자를 설명

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엔트로피

카르노 순환으로부터 엔트로피를 유도

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엔트로피 - 엔트로피와 비가역성

엔트로피를 비가역성과 연결짓고 예제를 풀어본다.

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엔트로피 - 제2법칙의 엔트로피 표현

엔트로피 최대화 원리로부터 온도의 개념을 새롭게 유도

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엔트로피 존재성의 결과들

편미분의 항등식들을 상태함수인 엔트로피에 응용

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엔트로피 존재성의 결과들 - 클라페이론 식

상그림의 곡선 기울기를 예측하는 클라페이론 식을 설명

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열역학적 퍼텐셜 - 자유에너지

르장드르 변환의 필요성과 자유에너지 유도

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열역학적 퍼텐셜 - 열저장고와 접촉하고 있는 계

열저장고와 접촉한 경우 얻을 수 있는 일의 최대량을 헬름홀츠 자유에너지와 연관

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상전이와 열린계

액체와 증기상으로 분리되어 있는 계를 자유에너지 관점에서 분석

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상전이와 열린계 - 화학 퍼텐셜

열린계 성분들의 상호작용을 기술하기 위한 화학 퍼텐셜 도입

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상전이와 열린계 - 평형 조건들

평형조건들로부터 화학퍼텐셜이 만족해야 할 식 유도

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상전이와 열린계 - 다중 성분의 계

여러 성분이 존재하는 경우 기브스의 상 규칙과 화학 반응 등

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