【물리화학1】 4장 순수한 물질의 물리적 변환

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1장 기체의 성질에서는 이상기체와 실제기체의 움직임에 대하여 배움

2장에서는 열역학 제 1법칙을 주제로 내부에너지와 엔탈피를 배웠으며 이들이 상태함수임을 활용해 완전 미분을 통해 다양한 일반식을 도출했음, 또한 다양한 상황에서의 변수의 변화 구했음

3장에서는 이를 토대로 과정의 자발성에 주목함, 계와 주위 모두를 주목하는 엔트로피와 계만을 주목하는 Gibbs 에너지와 Helmholtz 에너지에 대해 배웠으며 열역학 1법칙과 2법칙을 결합하여 Maxwell 관계식을 구해 다양한 열역학적 문제를 해결함

4장은 상의 변화에 대해 학습할 것임, 이때 순수한 물질의 상 변화는 가장 단순한 예로 이러한 과정이 일정 온도와 압력에서 일어나기 위해서는 Gibbs 에너지가 감소해야함

 

1. 순수한 물질의 상평형 그림

한 물질이 가장 안정된 상을 이룰 수 있는 압력과 온도의 영역, 즉 Gibbs 에너지가 가장 작은 영역의 그림이 상평형 그림임

또한 상 규칙을 통해 상들 사이의 평형에 가해지는 조건들의 관계를 나타냄

마지막으로 실험적으로 얻어진 세 가지 대표적 상평형 그림에 대해서도 설명함

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【물리화학1】 4-1 순수한 물질의 상평형 그림

 

 

2. 상 전이의 열역학적 양상

상 평형 그림에 나타나는 영역들 사이의 경계선의 위치와 모양을 결정하는 요인들에 주목함

이들은 물질의 증기압이 온도에 따라 어떻게 변하는지, 혹은 녹는점이 압력에 따라 어떻게 변하는지를 나타냄

또한 상들 사이의 변환이 일어날 때 나타나는 열역학적 함수들의 변화 방식을 통해 상 전이를 분류할수 있으며 화학 퍼텐셜을 통해 혼합물과 화학반응에 대해 논함

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【물리화학1】 4-2 상 전이의 열역학적 양상