'열역학 제1법칙'(에너지 보존의 법칙)이란?

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‘열역학 제1 법칙’(에너지 보존의 법칙)

 

  

물을 데우면(열을 가하면) 증기기관과 터빈을 움직이는 힘이 나온다. 자동차는 연료가 탈 때 발생하는 열의 힘으로 움직인다. 그러므로 열은 에너지이다. ‘열역학 제1법칙’(First Law of Thermodynamics)은 열과 에너지의 관계를 나타내는 매우 중요한 물리학 법칙의 하나이다.​

 

“열은 에너지의 한 형태이고, 에너지는 보존된다.”

 

이 법칙의 기본 공식은 ∆U = Q - W 로 나타낸다. (∆U는 내부 에너지의 변화, Q는 열에너지의 양, W는 일의 양)

 

독일의 의사이며 물리학자인 율리우스 로베르트 폰 마이어(Julius Robert von Mayer 1814-1878)는 열과 일의 관계에 대해 연구한 선구적인 과학자 가운데 한 사람이다. 그는 1841년에 ‘에너지 보존 법칙’을 처음 발표했다. 즉

 

“에너지는 창조되지도 않고 파괴되지도 않으며, 한 형태에서 다른 형태로 바뀔 수 있다.”

 

오늘날에는 이 에너지 보존 법칙을 ‘열역학 제1법칙’이라 부른다. 열역학의 영어인 thermodynamic은 열(thermo)과 일(dynamic)을 합친 말이다. 열역학에는 제1법칙과 제2법칙 그리고 제3법칙이 있다. 마이어는 1842년에 “생물체의 에너지는 산화 과정에서 발생한다.”고 했으며, “식물은 빛을 에너지로 바꾼다.”고 처음 주장하기도 했다.

 

 

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