Work   일 (Work)

(2018-10-02)

1. 일 (Work)이 물체에 작용하여 움직이었을 때,  F변위 l의 곱으로 나타내는 물리량
     -   W = F ·l = f l cosΘ
        . 일은 스칼라량임 

  ㅇ 일의 분류
     - ( x 변위)
        . 직선 일 : W = ∫ F dl
        . 회전 일 : W = ∫ τ dω
           .. (τ : 토크, ω : 회전각 라디안)
     - (압력 x 부피변화) 
        . 기체의 팽창/수축 : W = P △V


2. 일(Work)의 의미  :  에너지(Energy)와의 관계

  ㅇ 일은, 물체에 가해지는 에너지의 량(量)
     - 일은 물체가 처한 상태의 변화(가속,온도변화,변위 등)를 가져옴
        . 물체에 가한 (일)은 그 물체의 속도 증가 등 운동에너지,위치에너지를 변화시킴
           ..  W = ½ m Δ(v2) = ΔEkinetic
           ..  W = m g Δ(h) = ΔEpotential
        . 정지한채 단지 물체를 떠받치며 변위가 없을때는 물리적으로 일을 하지 않는 것임

  ㅇ 일은, 에너지의 교환 수단
     - 일 = 에너지를 전달(또는, 교환)하는 수단
        . 또한, 열(熱)도 일 처럼 에너지를 전달하는 수단임
     - 에너지 = 일을 할 수 있는 능력을 나타내는 물리량

  ㅇ 일과 에너지 모두 같은 단위를 사용  :  [J(Joule)], [W·s], [kWh]
     -  1 [kWh]  =  3.6 x 106 [J]

  ㅇ 일 에너지 정리
     - `한 계의 운동에너지의 증가` = `그 계에 해준 일`
        . 일과 운동에너지 사이의 관계를 나타냄


3. 일의 량(量) 및 단위에 의한 일의 량(量)
     - 경로 a에서 b까지 움직이는 동안 에 의한 일 량  : 

  ㅇ 일의 단위 
     - 변위의 곱에 대한 단위 
        . (SI 단위계) : [J], [N·m] ;  (CGS 단위계) : [dyne·㎝]  
           .. 1 [J]  =  1 [N·m]  =  107 [dyne·㎝]
           .. 1 [eV] =  1.60 x 10-19 [J]

     - 또는, 압력과 체적변화의 곱에 대한 단위 (W = P ΔV)
         . (SI 단위계) : 1 [J] = 1 [Pa ㎥]        


4. 일의 부호 규약

  ㅇ W > 0 : 변위가 같은 방향일 때 (+)

  ㅇ W < 0 : 변위가 다른 방향일 때 (-)

  ※ 한편, 화학 분야에서의 부호규약 :  W = - F l
     - 에 일이 행해질 때 (이 가해지고, 변위압축성일 때) : (+)
        . 비록, 가해진 변위 방향이 서로 다르나, 일은 (+)로써 설정됨
     - 가 일을 할 때 (주위에 을 내고, 변위가 팽창성일 때)  : (-)
        . 비록, 가 주위에 쓰는 변위 방향이 서로 같으나, 일은 (-)로써 설정됨


5. [열 및 일]  이동하는 에너지, 에너지 이동/전이 (Energy in transit) 역학운동시 전달되는 에너지 이동  =>  일(Work) 
 ㅇ 온도차에 의해 전달되는 에너지 이동  =>  열(Heat)열 및 일은 `이동하는 에너지`의 척도 임


6. [화학]  주요 화학적 일전기화학에서는, 
     - 전하를 띈 전자 입자에 의해 이루어지는 전기적인 일

  ㅇ 열역학에서는, 
     - 외부 압력 하에 계의 부피가 변화할 때 이루어지는 기계적인 일
        . 압력 부피 일(W = PV 일 = 일정 압력 P x 부피 변화 ΔV)


[일,에너지,운동량,충격량] 1. 에너지 2. 운동량 3. 충격량 4. 운동 에너지 5. 위치 에너지 6. 내부 에너지 7. 일(Work) 8. 일 에너지 정리 9. 이동 에너지(열 및 일) 10. 포텐셜
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            10. 포텐셜
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