Gay-Lussac-Joule Experiment 이상기체에서 내부에너지(u)는 온도에만 관계된다라고 알려져 있다. 어떻게 실험적으로 이를 증명할 수 있을까?
내부에너지가 온도에만 관계되기 위해서는 정적비열 뒤의 항이 0이 되면 된다. Joule experiment (free expansion of a gas in an insulated chamber) 위와 같은 실험장치를 생각해보자.
중간의 diaphragm을 제거하면 좌측의 기체가 우측으로 free expansion하게 된다. free expansion의 일(w)은 0이고 단열된 chamber이므로 (q=0) 내부에너지의 변화는 없는 과정이 된다. free expansion 후의 온도를 측정하면 위에서의 정정비열 뒤의 항의 값을 알 수 있다. Gay-Lussac-Joule Experiment를 이론적으로 증명해보자. simple compressible substance의 가역과정에 대해서 1법칙을 적용해보자.
가역과정에서 위의 ...
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