열 운동에 대해서

열 운동에 대해서

열 운동

브라운운동의 해명에 의해 분자나 원자가 열을 받아 운동하고 있는 것이 판명되었다.

기체나 액체에서는 분자나 원자는 랜덤하게 열운동(thermal motion)하고, 고체에서는 원자가 기준이 되는 위치를 중심으로 열진동(thermak vibration)하고 있다.

고체가 결정인 경우는 특히 격자 진동(lattice vibration)이라고 부른다.

​분자, 원자 등의 랜덤 병진운동, 회전운동, 진동 등의 운동에너지의 총합을 내부에너지라고 부른다.

　에너지보존의 법칙(열역학 제1법칙)에 의하면 내부 에너지의 변화량δU는 다음과 같이 표현된다.

​δ U ＝ δ Q －δ W

 

여기에 δQ: 계에 주어진 열량

　　　 δ W: 계열에서 퇴출되는 일

​

계에 열(에너지)을 주었을 경우에 밖에 대하여 행한 일을 뺀 나머지 에너지는 계를 구성하는 분자나 원자의 내부 에너지(운동 에너지)로서 축적된다.

고체의 온도를 올리면 내부 에너지의 증가, 즉 분자의 열진동이 심해진다.

이 운동 에너지가 고체 속의 분자를 고정하는 힘을 넘었을 때, 분자가 일정한 위치에서 떨어져 자유롭게 움직일 수 있는 액체나 기체로 바뀐다.

 

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