가역과정이 평형을 유지한 채로 변화가 일어날 때라고 하잖아
단열되지 않은 피스톤에 존나 모래알 한 알씩 올리면서 등온압축 시키는 걸 가역등온압축 이렇게 말하고, 압축되는 동안 압력과 온도가 존나 계속 평형을 이루기 때문이라고 배움.
근데 모래알을 하나씩 올리는 게 아니고 짱돌 하나를 쾅 올리면 과정 중에 압력과 온도가 외부와 평형을 이루지 않아서 비가역이라고 하는데....
여기서 이해가 안 가는 게 뭐냐면, 비가역이면 되돌아 가는 건 안 되는 거자나? 근데 짱돌을 쾅 올린건 단열 압축자나?(외부 열교환 무시) 그 상태에서 돌을 치우면 다시 팽창돼서 처음 상태의 P값과 V값을 가지게 되는데 이거 가역과정 아님?
그리고 또 하나. 좀 여기저기 쑤석거려 보니 가역등온과정이 있고 비가역등온과정이 있는데 이건 어떤 차이임? 대충 이해하기로 외부의 열원이 존나 무한대이면 가역등온과정이고 무한대가 아니라서 온도가 조금씩 감소하게 되면 비가역등온과정이라고 이해했는데 존나 맞았으면 좋겠다 ㅠㅠ
도움!!
우선 가역적이다는 것은 시스템의 변화가 ‘전->후’ 혹은 ‘후->전’ 모두 비슷하게 일어날 수 있는 상태임 (예로 들어준 모래알을 하나씩 올리는 것이 가역적인 것은 평형점에서 그 변화가 매우 작게 일어나기 때문에, 내부 기체의 운동에 의해서 피스톤이 내려가고 올라가고의 변화가 동등하게 일어날 것이라는 하나의 ‘가정’이 있는 것임)
비가역적이라는 것은 시스템의 변화가 일방적으로 한 방향으로 이뤄질 때 말하는 것이고 (예로 들어준 짱돌의 경우, 일방적으로 피스톤을 눌러버리니까) (짱돌이 없었던 피스톤의 위치에서 확연하게 내려가는 모습을 볼 수 있지) (짱돌이 있는 상태에서는 다시 그 위치로 돌아가는 변화를 볼 수 없음 ->이래서 비가역적임)
하지만, 짱돌을 치우면 다시 원래 상태로 돌아가는 것은 계의 평형상태를 찾아가는 과정임 (비가역적이라고 해서 외부 조건이 바뀔 때 그 상태에 맞는 평형점을 못 찾아 간다는 말이 아님) 이것 또한 비가역적 반응이라 다시 짱돌을 올리기 전까지는 피스톤이 내려갈 일이 없음
구분지어야 할 것이 변화의 과정이 가역/비가역적이다 와 주어진 조건하에서 시스템이 평형상태를 찾아간다. 두 가지임 오히려 평형상태를 유지하면서 변화를 어떻게 일으키는가가 새로운 질문이 될 수 있을것 같은데 그건 내 생각이지만, ‘외부 조건의 매우 작은 변화’에 따르는 시스템의변화가 급진적이지 않아서 평형을 유지하면서 변화한다고 생각하는 것임.
마지막은 나도 잘 모르겠다 미안