열역학

1. 내부에너지란 무엇인가 ? sol) 물질이 가지는 고유한 에너지로, 운동에너지+위치에너지로 정의된다. 2. 자유팽창과정에서 계의 온도가 변화되지 않는 이유는 무엇인가 ? sol) 자유팽창과정은 외압이 없으므로 w=0, q=0 ∴ △U = q - w = Cv△T = 0 여기서 Cv=5/2R 이므로 △T=0 따라서 온도는 변하지 않는다. 3. Chemical potential을 정의하고, 도입이유를 설명하라. sol) 일정한 P, T 및 i 이외의 모든 성분의 몰수가 일정한 조건에서 무한소량의 I종을 계에 첨가하였을 때 계의 Gibbs free energy 증가량을 라 한다. 조성이 변할 수 있는 열린계에서는 G는 온도, 압력 뿐만 아니라 조성에도 의존하기 때문에 chemical potential을 도입하게 되었다. 4. Activity를 정의하고 당신이 알고 있는 이의 중요성을 지적해 보라. sol) 기체의 활동도는 그 기체의 분압과 같고, 물질간의 활동도의 차이가 있을 때 확산이 일어난다 5. Gibbs - Duhem 식을 유도하고, 중요성을 지적하라. sol) 온도와 압력 일정 ------------- ① 를 미분하면 ------------- ② ①식과 ②식을 비교하면, 일정한 T, P에서 다음 조건이 성립한다. 전체 몰수 n으로 나누면 중요성 : A, B 중 하나의 열역학적 변수를 알면 실험을 통하지 않고 계산으로 나머지 다른 하나의 열역학적 변수도 알 수 있다. 6. 이상용액과 규칙용액을 정의하고 간단히 비판하라. sol) 이상용액 : 동종원자와 이종원자의 결합에너지가 같은 용액 규칙용액 : 은 이상용액과 같은 용액 이상용액은 7. 준화학 모델의 가정 및 실제용액에 적용하기 곤란한 문제점을 지적하라. sol) 가정 ① 순수한 A, B의 몰부피는 동일 ② 혼합은 최인접원자간 작용만 고려한다 ③ 이상적인 원자의 분포 문제점 ① 이것은 워자의 크기가 동일한 것이고…
문제점 ① …