Â÷·Ê | Á¦ 1Àå | Á¦ 2Àå | Á¦ 3Àå | Á¦ 4Àå | Á¦ 5Àå | Á¦ 6Àå | Á¦ 7Àå | Á¦ 8Àå
Áö±¸È­ÇÐ °³·Ð - Á¦ 3Àå Áö±¸È­ÇÐÀ» À§ÇÑ ¿­¿ªÇÐ
 
  3-1. ¿­¿ªÇÐÀ̶õ
  3-2. ¿ë¾î Á¤ÀÇ
  3-3. ¿­¿ªÇÐÀÇ Á¦ 1 ¹ýÄ¢
  3-4. ¿­¿ªÇÐÀÇ Á¦ 2 ¹ýÄ¢
  3-5. ¿­¿ªÇÐÀÇ Á¦ 3 ¹ýÄ¢
  3-6. ¿Âµµ ¾Ð·Â¿¡ µû¸¥ º¯È­
  3-7. ¸ô´ç ¿¡³ÊÁö - È­ÇÐ Æ÷ÅÙ¼È
  3-8. Nernst °ø½Ä
  Âü°í¹®Çå

3-5. ¿­¿ªÇÐ Á¦ 3 ¹ýÄ¢ (The Third Law)

   Áö±Ý±îÁö ¸î °³ÀÇ ¿­¿ªÇÐ ÇÔ¼öµé¿¡ ´ëÇؼ­ ¼Ò°³ ÇÏ¿´´Ù. À̵éÀº, Á¤ÀÇ ÀÚü¸¸À¸·Î º¸¸é ¸¶Ä¡ Àý´ë °ªÀ» °®´Â °Íó·³ º¸ÀÌÁö¸¸, »ç½ÇÀº ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ Á¦¿ÜÇÏ°í´Â ´ëºÎºÐ »ó´ëÀûÀÎ °ª¸¸À» °¡Áú »Ó Àý´ë °ªÀ» °®Áö´Â ¸øÇÑ´Ù. ¿¹¸¦ µé¸é A¶ó´Â ½Ã½ºÅÛÀÌ Àִµ¥, ÀÌ ½Ã½ºÅÛÀÌ °¡Áö°í ÀÖ´Â ±é½º ÀÚÀ¯¿¡³ÊÁöÀÇ ÃÑ ¾çÀº ¾ó¸¶ÀÎÁö¸¦ ¿ä±¸ÇÏ´Â ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù°í ÇÏÀÚ. ºÒÇàÇÏ°Ôµµ ´©±¸µµ ÀÌ ¹®Á¦¿¡ ´ä ÇÒ ¼ö´Â ¾ø´Ù. ¿Ö³ÄÇÏ¸é ±é½º ÀÚÀ¯¿¡³ÊÁöÀÇ Àý´ë°ªÀ̶õ ¾Ö´çÃÊ Á¤ÇØÁ® ÀÖÁö ¾Ê±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ÀÌ °ÍÀº ³»ºÎ ¿¡³ÊÁöµµ, ¿£Å»Çǵµ ¸¶Âù°¡ÁöÀÌ´Ù. ±×·¸´Ù¸é, ÇÑ ½Ã½ºÅÛÀÌ °¡Áö°í ÀÖ´Â ±é½º ¿¡³ÊÁöÀÇ ¾çÀÌ ´Ù¸¥ ½Ã½ºÅÛº¸´Ù ¾ó¸¶³ª ¸¹ÀºÁö´Â ¾Ë ¼ö ÀÖÀ»±î? ÀÌ °ÍÀº (ºñ±³µÇ´Â µÎ ½Ã½ºÅÛÀÇ »óŸ¸ Á¤È®È÷ ¾È´Ù¸é) °¡´ÉÇÏ´Ù. ±× ÀÌÀ¯´Â ÇϳªÀÇ ±âÁØ »óÅ¿¡ ´ëÇÑ °¢ ½Ã½ºÅÛÀÇ ±é½º ÀÚÀ¯ ¿¡³ÊÁö Â÷¸¦ Á¤È®È÷ ÃøÁ¤ÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, µÎ ½Ã½ºÅÛ °£ÀÇ ÀÌ ±é½º ÀÚÀ¯ ¿¡³ÊÁö Â÷ÀÇ Â÷°¡ ¹Ù·Î µÎ ½Ã½ºÅÛ °£ÀÇ ±é½º ÀÚÀ¯ ¿¡³ÊÁö Â÷°¡ µÇ±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ¿©±â¼­ ¿Ö ¿­¿ªÇп¡¼­ ÀÌ ±âÁØ »óŶó´Â °ÍÀ» ÇÊ¿ä·Î ÇÏ´ÂÁö ÀÌÇØÇÏ°Ô µÇ¾úÀ» °ÍÀÌ´Ù. ±âÁØ »óÅÂ(reference state) ¶õ °ÍÀ¸·Î À̸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÊ¿äÇÑ ¿­¿ªÇÐ ÇÔ¼ö °ªµéÀ» ÃøÁ¤ÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ¿­¿ªÇÐÀ» »ç¿ëÇÏ´Â »ç¶÷µé³¢¸® ¾à¼ÓÇÑ °¢ ¹°ÁúÀÇ Ãʱ⠻óÅÂÀÌ´Ù(¿¹¸¦ µé¸é, ź¼Ò´Â È濬, »ê¼Ò´Â ±âü »ê¼Ò ºÐÀÚ, ±×¸®°í ¸¶±×³×½·Àº ±Ý¼Ó ¸¶±×³×½·ÀÌ ±âÁØ »óÅÂÀÌ´Ù).

    ÀÌ·¸µí ´ëºÎºÐÀÇ ¿­¿ªÇÐ ÇÔ¼ö°¡ »ó´ëÀûÀÎ °ªÀ» °®´Âµ¥ ¹ÝÇØ, ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â Àý´ë°ªÀ» °®´Â´Ù. ¿­¿ªÇÐ Á¦ 3 ¹ýÄ¢Àº ¹Ù·Î ÀÌ¿Í °°Àº ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ Àý´ë·®¿¡ °üÇØ Á¤ÀÇÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î, Lewis¿Í Randall (1963)Àº ¿­¿ªÇÐ Á¦ 3 ¹ýÄ¢À» ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ±â¼úÇÏ¿´´Ù:

"¸¸ÀÏ, Àý´ë ¿Âµµ 0µµ¿¡¼­ °áÁ¤ÁúÀÎ ¸ðµç ¿ø¼ÒÀÇ ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ 0À̶ó Çϸé, ±×¿Ü ¸ðµç ¹°ÁúµéÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â ¾çÀÇ °ªÀ» °®´Â´Ù. ±×·¯³ª, Àý´ë ¿Âµµ 0µµ¿¡¼­´Â ¿ø¼ÒÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ°¡ Á¤¸»·Î 0ÀÌ µÉ ¼öµµ Àִµ¥, ±×°Ç ¿ÀÁ÷ ¿ø¼Ò°¡ ¿ÏÀüÇÑ °áÁ¤Áú(±¸¼º ¿ø¼Ò°¡ ¿ÏÀüÈ÷ ±ÔÄ¢ÀûÀÎ ¹è¿­À» ÇÑ´Ù´Â ¶æ)À» ÀÌ·ê ¶§¸¸ ±×·¸´Ù".

ÀÌ°Ô µµ´ëü ¹«½¼ ¶æÀΰ¡? ±×³É ½¬¿î ¸»·Î Çϸé, ¿ÏÀüÇÑ °áÁ¤À» ÀÌ·ç´Â ¿ø¼ÒÀÇ ¿£Æ®·ÎÇÇ´Â Àý´ë ¿Âµµ 0µµ¿¡¼­´Â 0(zero)À̶ó´Â ¶æÀÌ´Ù.

   ÀÚ ÀÌÁ¦ ÀÌ¿Í °°Àº ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ Á¤ÀǸ¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÁÖ¾îÁø ¿Âµµ¿¡¼­ÀÇ ¿£Æ®·ÎÇǸ¦ ¾î¶»°Ô °è»êÇÏ´ÂÁö º¸ÀÚ. ±×·¯±â À§Çؼ­´Â ¸ÕÀú ¿­¿ë·®(heat capacity)À» Á¤ÀÇÇØ¾ß ÇÑ´Ù.

    ¿­¿ë·®(c)Àº ¾î¶² ¹°ÁúÀÇ ¿Âµµ¸¦ 1µµ »ó½Â½ÃÅ°±â À§ÇØ ¼Ò¸ðµÇ´Â ¿­ÀÇ ¾çÀ̸ç, ¼öÇÐÀûÀ¸·Î´Â ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ³ªÅ¸³¾ ¼ö ÀÖ´Ù:

c = dQ/dT.           (3-15)

À̶§, ¾Ð·ÂÀÌ ÀÏÁ¤ÇÒ ¶§ÀÇ ¿­¿ë·®Àº cp, ºÎÇÇ°¡ ÀÏÁ¤ÇÒ ¶§ÀÇ ¿­¿ë·®Àº cv·Î Ç¥½ÃÇÑ´Ù (´ë°³ intensive parameterÀÎ ¾Ð·ÂÀÌ ÀÏÁ¤ÇÒ ¶§ÀÇ ¿­¿ë·®, Áï cp¸¦ ÁÖ·Î »ç¿ëÇÑ´Ù). (3-2)½Ä ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ Á¤ÀÇ¿Í À§ (3-15)½ÄÀ» ÇÔ²² ÀÌ¿ëÇÏ¸é ´ÙÀ½°ú °°Àº °ü°è½ÄÀ» ¾ò´Â´Ù:

dS = dQ/T = (c/T)dT.           (3-16)

(3-16)½Ä ¾çº¯À» ÀûºÐÇϸé, ST - S0 = ¡òT0(cp/T)dT,
¿©±â¼­ ¿­¿ªÇÐ Á¦ 3 ¹ýÄ¢¿¡ ÀÇÇØ S0 = 0 À̹ǷÎ,ÃÖÁ¾ ¿£Æ®·ÎÇÇ °è»ê½ÄÀº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ µÈ´Ù.

ST = ¡òT0(cp/T)dT.           (3-17)

3-6. ¿Âµµ ¾Ð·Â¿¡ µû¸¥ º¯È­ ¿¡ °è¼Ó

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