Equilibrium   평형, 평형 상태

(2020-10-20)

Thermodynamic Equilibrium, 열역학 평형, 열역학적 평형 상태


1. 평형 (Equilibrium) 이란?

  ㅇ 일반적으로, 물질/물체의 상태 변화를 일으키는 원인들(구동력)이 없을 때를 말함
     - (역학 관점)    모든 들이 정확하게 균형을 이루는 상태
     - (열역학 관점)  순 에너지 흐름(의 이동/의 작용)이 없는 상태

  ㅇ 한편, 불균형/불평형 상태 例) 
     - 온도 차이에 의해 열 전달이 일어남
     - 기계들의 불균형에 의해 의 형태로 에너지 전달이 일어남
     - 화학 퍼텐셜 차이에 의해 하나의 상(相)에서 다른 상으로 물질 이동이 발생함


2. (열역학적) 평형 상태의 종류열 평형 (Thermal Equilibrium)
     - 열 흐름에 대한 구동력이 되는 온도차가 없는 상태 (열 흐름 없음)
        . 온도가 계의 전체에 걸쳐 일정

  ㅇ 역학적 평형 (Mechanical Equilibrium)
     - 물체에 작용하는 순 이 없을 때 즉, 가속도가 나타나지 않을 때 (가속 없음)
        . 움직이지 않거나 등속 운동 만 함

  ㅇ 상 평형 (Phase Equilibrium)
     - 의 경계를 통해 각  간의 이행 속도가 균형을 이룸 (물질 흐름 없음)
        . 한 에서 다른 으로의 물질의 알짜 흐름이 없는 경우
           .. 例) 액화되는 속도기화되는 속도가 같음

  ㅇ 화학적 평형 (Chemical Equilibrium)
     - 사실상, 화학반응이 더이상 일어나지 않음 (더이상의 화학반응 없음)
        . 가역반응에서 순방향 및 역방향의 반응속도가 같을 때, 겉보기 정지상태에 있게 됨

  ※ 위 평형상태를 모두 총칭하여 `열역학적 평형상태`라 함
     - 열역학적 평형/균형 상태 (Thermodynamic Equilibrium state) 이란?
        . 시간에 따라 변하지 않고, 순 흐름 없음
           .. 불균형 구동력이 없는 균형 상태 


3. 한편, 열역학정상상태 (Thermodynamic Steady State) 이란?시간에 따라 변하지 않으나, 열 흐름은 있음
     - 일정한 작용력,구동력이 유지되고 있음


4. 한편, 반도체에서의 평형상태 및 정상상태

  ※ ☞ 반도체 평형상태,반도체 정상상태 참조
     - 반도체 외부 구동력의 존재 유무 또는 일정 여부로 구분



Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)