열역학및 기초 질문(화학전공임돠)

[다 나와~]

기초적인 질문이라고 흉보지 마시고 답변 부탁합니다.~

1.F=-dv/dx

진동운동에서 위 식이 나오는데요. 설명에는 힘의 크기는 P.E의 기울기로 결정되고 힘은 알맹이의 P.E가 감소하는 방향으로 작용한다?? 저 식의 물리적 의미가 궁금합니다.

2.회전 운동시 P.E=0?

2차원 회전운동할 때 P.E=0, 3차원 구에서도 구의 어느 곳에서도 P.E=0 라는데 중심점 중심으로 회전을 하면 중심축과 알맹이 사이에 구심력, 원심력이 작용하잖아요. 두 물질 사이에 상호작용하면 P.E가 있는거 아니에요?

3.팽창일 dw=-pdv

저거 설명할 때 w=fs->dw=fds->dw=pdv까지 가다가 갑자기 음의 부호가 붙어버리는데 왜 그럴까요?

4.팽창시 등온, 등압 조건..

이것도 배우셨나 모르겠는데요 팽창일 할 때 조건이 등온, 등압 있는데 이건 주위의 상태를 말하는거죠? 주위가 등온, 등압이더라도 계는 다른 값을 가질 수 있는거죠? 아닌가요?

5.일정 외부압력에서 팽창일

W=Pex(vf-vi)에서 vf를 구하는데

이상기체라면 v=nRT/p로 구할수 있는데 이 때 P=Pex로 두어서 vf=nRT/Pex로 구하네요.

이상한게 기체가 팽창했다는건 p(기압)>Pex란 뜻인데 어째서 p=Pex로 바뀌는지??

만약, p=Pex이 맞다면 역학적 평형이니까 가역변화일테고 따라서, 등온가역팽창일 w=-nRTln(vf/vi)식을 써야할 것 같은데요.   

[00 릴라~!]

1번은 진동운동에서만 적용되는 것이 아니라 위치에 관해서 퍼텐셜에너지가 다르면 생기는 힘입니다....쉽게 설명하자면 물체가 높은데서 낮은곳으로 떨어지는 것을 생각하지면 됩니다...높은 곳은 P.E가 크고 낮은곳은 P.E가 낮습니다...물체는 높은곳에서 낮은곳으로 떨어지조 즉 P.E가 감소하는 방향으로 힘을 받습니다...그 크기는 P.E의 기울기입니다..

[00 릴라~!]

2번은...회전 운동시 ...P.E 변화를 묻는 것 같습니다...P.E변화가 0 이라는 것 같습니다...아니면 회전에 관한 위치에너지가 없다는 말일수도 있고요..^^;;아닌가??

[00 릴라~!]

3번은 dw 의 w 는 그 계가 외부에 한 일을 말하는 것이고 dv 의 v는 그 계의 부피를 말하기때문에 -가 붙습니다...이런것들을 잘 설명하기 위해 저 식 변화들이 있는거고요..

[00 릴라~!]

4번은... 아닌것 같습니다...그계가 등온이고 등압인것 같습니다...물론 주위가 등온이고 등압이어야 하겠지만...계가 다른 값을 가지면 안될듯 보입니다.

[다 나와~]

릴라님 답변 고맙습니다. 그럼,일의 정의는 dw=-fds, dw=-pdv,처럼 무조건 음의 부호를 붙여 써야하는거죠? 그리고, 2번은 책에 회전운동은 v=o여서 전체 에너지는 운동에너지 밖에 없다..라고 되어 있습니다. 변화는 아닌듯..회전운동은 원래 p.e가 없다고 가정?

[00 릴라~!]

같은 말인것 같은데요...회전운동에 대한 P.E가 0 인것은 회전 운동에 대한 P.E의 변화가 0이라는 말과...^^;; 물론 완전 같은 말은 아니지만....

[00 릴라~!]

어제 5번 답도 달았는데...에러가 났네요...나중에 그 계의 기압이 Pex(외부 기압)와 같아지기땨문에 P(나중 기압)=Pex 이렇게 놓는것 같습니다...그래서...나중 부피 vf는 vf=nRT/Pex....^^ 인것 같습니다.

[00 릴라~!]

제생각이 틀릴수도 있습니다...참고만 하세요...

[다 나와~]

답변 감사합니다.