Work   일 (Work)

(2020-02-17)

일 [Work], 일 [力], PV 일, 압력 부피 일, 일 J

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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

1. 일 (Work)이 물체에 작용하여 움직일(가속될) 때,  F변위 l의 곱으로 나타내는 물리량

  ㅇ 표현식 (일은 스칼라량임)
     - (일정 ) 
[# W = \mathbf{F} \cdot \mathbf{l} = F l \cos \theta #]
- (가변 )
[# W = \int \mathbf{F} \cdot d\mathbf{l}#]
2. 의 작용 형태별 일의 구분점 입자에 작용 : ( x 변위) - 직선 일 : W = ∫ F dl - 회전 일 : W = ∫ τ dω . (τ : 토크, ω : 회전각 라디안) ㅇ 부피를 갖는 것에 작용 : (압력 x 부피변화) - 기체의 팽창/수축 : W = P △V 3. 일의 량(量) 및 단위 ㅇ 일의 량(量) - 경로 a에서 b까지 움직이는 동안 에 의한 일 량 :
[#W=\int^b_a\mathbf{F}\cdot d\mathbf{l}#]
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, 압력체적변화의 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. 일의 의미 : 에너지(Energy)와의 관계 ㅇ 일은, 물체에 가해지는 에너지의 량(量) - 이때, 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 모두는, 같은 단위를 사용 : [J(Joule)], [W·s], [kWh] - 1 [kWh] = 3.6 x 106 [J] ㅇ 일과 운동에너지 변화량 간에는, 서로 관련됨 : 일 에너지 정리 - `한 계의 운동에너지의 증가` = `그 계에 해준 일` . 일과 운동에너지 사이의 관계를 나타냄 ㅇ 일은, 이동하는 에너지 임 - 역학운동시 전달되는 에너지 이동 => 일(Work) - 온도차에 의해 전달되는 에너지 이동 => 열(Heat) * 열 및 일은, `이동하는 에너지`의 척도 임 ☞ (Energy in transit, 에너지 이동) 참조 . 일과 열은, 주위 사이의 에너지 전달로써, 의 경계에서 만 인식이 됨 6. [참고사항] 전기화학적 일은, - 전하를 띈 전자 입자에 의해 이루어지는 전기적인 일 ㅇ 열역학적 일은, - 주로, 외부 일정 압력 하에 (기체)의 부피가 변할 때 행하는 기계적인 일 . 기체가 행한 일 (팽창) : 例) 대기의 상승 냉각 (단열팽창, 대기압 낮아짐) . 기체가 받은 일 (압축) : 例) 대기의 하강 가열 (단열압축, 대기압 높아짐) - 이때, 일의 정의는, 외부 압력기체 부피 간의 곱으로써 정의 함 . 이를 `압력 부피 일` 또는 `PV 일`이라고 하며 다음과 같음 . W = PV 일 = 일정 압력 x 부피 변화 = P x 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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