열역학 제 1 법칙 : 에너지 보존의 법칙

면접에서 가장 많이 물어보는 것이 열역학 제1법칙은 무엇입니까?라는 것이다.
에너지보존의 법칙이 열역학 제1 법칙이다.
 

열역학 제1법칙 설명

간단하게 에너지 보존의 법칙이다. 1 cal의 열은 4.27J의 일이 된다는 내용이 바로 열역학 제1법칙이다.

1) 에너지 보존의 법칙의 수식

W=JQ이다.
W는 일이다. Q는 열이다.
W는 단위가 J이다. Q는 단위가 cal이다.
그래서 1 cal가 4.27J의 일을 하기 때문에 J=4.17J/cal이다.
따라서 에너지 변화는

 

 

 

에너지 변화는 열량과 일의 차와 같다

에너지 변화는 열량과 일의 차와 같다.
 

2) 열역할 제1법칙을 이용한 문제 풀이

- 다음 기체의 내부 에너지를 구하시오.
   이상기체 일 때 온도는 400K이다. 이 기체의 압력을 정압으로 했을 때, 단 압력은 2.0 kPa로 일정하다. 
이때 기체의 부피를 0.01m^3에서 0.02m^3로 증가시켰을 때 기체에는 1.2kJ의 열량을 공급되었다. 이 기체 내부 에너지의 변화를 구하시오.
열역학적인 W는 압력에 따른 부피의 변화를 말하는 것이다.

열역학 문제