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열이란 무엇인가2024.09.291. 열역학의 기본 법칙과 적용 1.1. 열역학 제1법칙과 제2법칙의 개념 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙이다. 에너지 보존의 법칙에 따르면 열과 일이 더한 값은 내부 에너지 변화와 같다. 즉, 에너지는 스스로 생성되거나 소멸하지 않고 변화한다. 외부와 단열된 실린더에 담긴 기체에 열을 가하면 기체의 온도는 높아지며 부피는 팽창한다. 이는 기체의 온도 변화가 기체 내부 에너지 변화를 의미하고, 기체의 부피 변화는 기체 외부에 일을 한다는 것을 보여준다. 열역학 제1법칙은 열에너지와 역학적 에너지를 포함하여 에너지 보존을 설명...2024.09.29
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공조냉동기계기사2024.10.061. 열역학 1.1. 열역학의 개념 열역학이란 물질의 열과 일의 전환관계를 다루는 학문이다. 열역학은 모든 자연 현상의 근간을 이루고 있다고 할 수 있다. 열역학의 개념은 다음과 같다. 열역학은 계(system)와 주위(surroundings)로 구분되며, 계 내부에서 열과 일의 전환과정을 설명한다. 계는 물질과 에너지의 집합체로 볼 수 있으며, 계와 주위 사이에 열과 일의 교환이 있다. 열역학에서는 물질이나 에너지의 흐름에 관한 기본법칙을 제시한다. 열역학에서는 계의 상태를 나타내는 여러 가지 상태량을 정의한다. 대표적인 상...2024.10.06
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물리학2024.09.121. 물리학의 기본 개념 1.1. 입자의 물리학 1.1.1. 근대 원자론의 탄생 근대 원자론의 탄생은 18세기 말부터 19세기 초반에 걸쳐 전개된 중요한 과학사적 사건이다. 여러 과학자들의 노력 끝에 원자라는 개념이 정립되었고, 이는 현대 물리학의 근간을 이루게 된다. 돌턴(John Dalton)은 1803년 화학 반응에 대한 자신의 연구 결과를 바탕으로 원자설을 제안하였다. 돌턴은 기존의 화학 상식이었던 "물질은 무한히 쪼갤 수 있다"는 믿음에 반대하여, 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 최소 단위인 원자로 구성되어 있다고 주장...2024.09.12
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열역학 정리2024.12.161. 열역학 1.1. 열역학 개요 1.1.1. 열역학의 정의 열역학이란 변화를 일으키는 능력인 에너지를 다루는 과학으로 정의할 수 있다. 열역학이라는 용어는 그리스어 "therme(열)"과 "dynamics(힘)"에서 유래되었다. 즉, 열역학은 열에너지를 다루는 학문이며, 물질과 에너지의 변화 과정을 연구한다. 열역학은 에너지 변환과 관련된 네 가지 기본 법칙을 다룬다. 첫째, 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 형태만 변화한다는 에너지 보존 법칙을 설명하는 열역학 제1법칙이 있다. 둘째, 자발적으로 일어나는 과정은 열의 질을 ...2024.12.16
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엔트로피 얘기해 볼 거리2024.11.251. 엔트로피 인류의 새로운 희망 1.1. 들어가며 우주 전체의 에너지 총량은 언제나 일정하지만, 쓰면 쓸수록 사용 가능한 에너지는 점차 사용 불가능한 에너지로 전환된다는 열역학 제2법칙. 일반인들이 간과하고 있는 이 열역학 제2법칙인 이른바 엔트로피의 법칙을 바탕으로 대량 생산, 대량 소비를 지향해온 현대문명의 문제점을 고발하고 있다. 이 책의 저자 제레미 리프킨은, 현대 과학기술의 폐해나 인간의 생활방식을 비판하고 있다. 우리 삶의 질을 향상시켜, 보다 풍족한 삶을 향유하기 위해 개발되는 모든 과학 기술들은, 우리에게 더 좋은...2024.11.25
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열역학과 자동차2024.11.141. 열역학 기본 개념 1.1. 열역학 제1법칙: 에너지 보존의 법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙이다. 에너지 보존의 법칙에 따르면 어떤 계에 가해진 일의 양과 그 계에서 방출된 열의 양의 합은 그 계의 내부에너지 변화량과 같다. 다시 말해 열과 일은 서로 변환되어 보존되며, 에너지는 소멸되거나 새로 생겨나지 않고 서로 다른 형태로 변화한다는 것이다. 외부와 단열된 실린더에 담긴 기체에 열을 가하면 기체의 온도가 높아지고 부피가 팽창한다. 이때 기체의 온도 변화는 기체 내부에너지의 변화를 의미하며, 부피 변화는 기체가 ...2024.11.14
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프랙탈 구조를 통한 기관지의 효율성 알기2024.08.261. 서론 1.1. 프랙탈 구조의 개념과 특성 프랙탈 구조는 실생활에서 흔히 접할 수 있는 구조로, 일부 작은 조각이 전체와 비슷한 기하학적 형태인 프랙탈이 반복되어 구조를 이루는 것을 말한다. 이러한 프랙탈 구조는 자기 유사성을 지니고 있으며, 간단한 도형이 반복적으로 시행되면서 복잡성이 증가하여 형성된다. 프랙탈 구조는 불규칙한 구조 속에서도 고유한 질서를 갖고 있으며, 자연계뿐만 아니라 수학, 생태학, 위상 공간 등 다양한 분야에서 발견되어 자연의 기본적인 구조로 인식되고 있다. 프랙탈 기하학은 프랙탈의 성질을 연구하는 수학...2024.08.26
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엔트로피요약2025.01.051. 저자 소개 1.1. 제레미 리프킨의 활동 제레미 리프킨은 미국의 세계적인 경제학자이자 문명 비평가이다. 그는 다양한 저서를 통해 과학기술의 발전이 경제, 노동시장, 사회 및 환경에 미치는 영향을 분석하였다."" 리프킨의 대표작인 "엔트로피: 21세기의 새로운 문명관"에서는 기계론적 세계관에 사로잡힌 현대 사회를 비판하며, 엔트로피의 법칙을 통해 새로운 세계관을 제시하였다. 이 책에서 그는 모든 것이 유한하다는 엔트로피의 법칙을 근거로, 지속 가능하지 않은 현 산업사회 체제의 한계를 지적하고, 이를 극복하기 위한 대안으로 저...2025.01.05
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화학평형의 열역학적 해석2024.08.281. 열역학 기본 개념 1.1. 이동 경계일과 준평형과정 이동 경계일은 계의 부피 변화에 따라 발생하는 일을 의미한다. 즉, "피스톤 실린더" 내에서 부피 변화가 있을 때 발생하는 일이다. 이동 경계일은 정적 과정, 정압 과정, 폴리트로픽 과정의 세 가지로 구분된다. 첫째, 정적 과정에서는 피스톤의 움직임이 없으므로 이동 경계일이 0이 된다. 이는 폴리트로픽 과정의 지수 n이 0일 때에도 성립한다. 둘째, 정압 과정에서는 압력이 일정하므로 이동 경계일은 P(V2-V1)로 계산된다. 셋째, 폴리트로픽 과정에서는 PV^n=...2024.08.28
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자연계에서 평형상태가 안되는 이유2025.03.121. 평형상태와 부력 1.1. 평형의 개념 평형은 어떤 계나 물체가 외부로부터의 힘이나 변화에 의해 영향을 받지 않고 그 상태를 유지하는 것을 말한다. 즉, 평형 상태란 계 내부의 여러 힘들이 서로 균형을 이루고 있어 계의 상태가 변화하지 않는 상태이다. 이러한 평형 상태는 어떤 계가 안정적으로 존재할 수 있게 해주며, 자연계에서 다양한 현상들이 일어날 수 있게 한다. 평형 상태에 있는 계는 외부의 작용이 없다면 원래의 상태를 유지하게 되며, 외부로부터 힘이나 변화가 가해질 경우 새로운 평형 상태를 찾게 된다. 따라서 평형 개념은...2025.03.12