1. `상태` (state) x 이란?
ㅇ 계를 특징지우는 한 벌의 변수들(상태량들)의 모임
- 상태량(x)들의 집합 : x = {x1,x2,...,xn}
. 즉, 상태는, 일련의 상태량들에 의해 완벽하게 결정됨
ㅇ 계의 성질들이 시간에 따라 변화되지 않는 고정 값을 갖게되는 거시적 조건
- 주어진 상태 하에서, 모든 상태량들은 고정된 값들을 갖게됨
2. 열역학적 `상태량` (property) x
ㅇ 계를 정량화할 수 있는 거시적 특성 량(量)
- 상태량인 例) : 에너지,질량,체적,밀도,압력,온도,부피,입자수 등
. 또한, 점성,열전도도,탄성계수,열팽창계수,전기저항 등도 상태량 임
- 상태량이 아닌 例) : 일,열 등
. 열 및 일은 방향성을 갖는 물리량 임
.. 즉, 과정에 따라 달라지므로, 열역학적 상태량이 아님
. 그러나, 열역학은, 계의 상태 변화 로 발생하는(를 유발하는),
.. 열과 일의 양의 분석에 많은 관심을 둠
. 또한, F(힘), a(가속도), L(길이), t(시간), v(속도) 등도, 상태량이 아님
.. 이들은 질량의 동적인 움직임을 묘사하는 물리량들임
- 비록 상태량이지만,
. 측정이 불가능하거나, 쉽게 결정이 어려운 例) : 내부 에너지, 엔탈피, 엔트로피
※ 한편, 계의 특성을 나타내는 함수적 표현 ☞ 상태 함수 참조
- 열역학적 변수 : 열역학적 상태를 정의하는 변수
- 열역학적 함수 : 열역학적 상태를 기술하는 함수
3. 열역학적 상태량의 특징
ㅇ 에너지와 연관됨
- 例) 비록, 색깔,길이 등도 상태를 나타낼 수 있으나, 열역학적 상태량은 아님
ㅇ 두 상태 사이의 변화가 경로와는 무관
- 주어진 상태에서 물질의 각 상태량 값은 유일하고 명확해야 하고,
- 그 상태에 도달하는 경로와는 무관함
ㅇ 대부분의 열역학적 상태량들은 크게 2개의 상태량에 의존
- 즉, `압력`과 `온도`라는 두 기본 성질이,
- 다른 모든 성질들을 결정하기에 충분 함
4. 열역학적 상태량의 종류
※ ☞ 열역학 상태량 종류 참조
- 종량적 상태량 (Extensive Property) : 크기 성질
. 계의 크기 or 범위 or 질량에 따라 값이 변하게되는 상태량 (`크기` 변수)
.. 例) 총 질량, 총 체적, 총 운동량, 총 에너지 등
- 강성적 상태량 (Intensive Property) : 세기 성질
. 계의 크기 or 범위 or 질량과는 무관한 상태량 (`세기` 변수)
.. 例) 온도, 압력, 밀도, 비 체적 등
5. 열역학적 과정, 열역학적 경로 비교
ㅇ 경로 (path) ☞ 경로 함수
- 계의 상태 변화를 일련의 순서로 나열할 수 있는 것 (상태 변화의 추적이 가능함)
ㅇ 과정 (process)
- 계의 상태 변화의 결과 만 관심을 갖음 (상태 변화의 추적이 필요없음)
6. 열역학에서, 평형상태, 정상상태 비교
ㅇ 열역학적 평형상태 (Equilibrium state)
- 시간에 따라 변하지도 않고, 흐름도 없음
. 불균형 포텐셜(또는,구동력)이 없는 균형상태
ㅇ 열역학적 정상상태 (Steady state)
- 시간에 따라 변하지 않으나, 흐름은 있음
. 열역학적 정상상태 (steady state)
.. 시간이 변해도 계속 같은 상태에 있는 것
. 열역학적 정류상태 (stationary state)
.. 변화하는 모양이 일정함
※ 한편, 화학반응,원자핵반응 등 비 평형상태에 대해서는,
- 열역학적으로 거의 고려하지 않음