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다음 설명과 가장 관계되는 열역학적 법칙은?열은 그 자신만으로는 저온의… | [에너지관리기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 21년 1회차
다음 설명과 가장 관계되는 열역학적 법칙은?
  • 열은 그 자신만으로는 저온의 물체로부터 고온의 물체로 이동할 수 없다.
  • 외부에 어떠한 영향을 남기지 않고 한 사이클 동안에 계가 열원으로부터 받은 열을 모두 일로 바꾸는 것은 불가능하다.
1
열역학 제 0법칙
2
열역학 제 1법칙
3
열역학 제 2법칙
4
열역학 제 3법칙
해설

제시된 두 문장은 모두 열역학 제2법칙의 대표적 서술이다. "열은 그 자신만으로는 저온의 물체로부터 고온의 물체로 이동할 수 없다"는 클라우지우스(Clausius) 서술로, 열의 자발적 이동 방향이 고온에서 저온으로 한 방향임을 규정한다.

"외부에 어떠한 영향을 남기지 않고 한 사이클 동안에 계가 열원으로부터 받은 열을 모두 일로 바꾸는 것은 불가능하다"는 켈빈-플랑크(Kelvin-Planck) 서술이다. 단일 열원만으로 작동하면서 효율 100%를 내는 열기관, 즉 제2종 영구기관은 만들 수 없다는 뜻이다.

비교하면 열평형과 온도의 정의는 제0법칙, 에너지 보존 δQ=dU+δW\delta Q=dU+\delta W 는 제1법칙, 절대영도에 접근할 때 엔트로피가 일정한 값(0)에 수렴한다는 것은 제3법칙이다. 두 문장 모두 과정의 방향성과 비가역성을 말하고 있으므로 제2법칙에 해당한다.

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