열역학 제0법칙, 제1법칙, 제2법칙, 제3법칙과 결정결함의 관계

열역학 제 0 법칙(Thermodynamics 0th law)

세개의 시스템이 있다고 가정해보자 a, b, c

a의 시스템과 b의 시스템의 온도는 같고 b의 시스템과 c의 시스템의 tempurature가 같다,

그러면 a의 시스템과 c의 시스템의 temperature가 같다는 법칙이다.

 

열역학 제 1법칙(Thermodynamics 1st law)

열역학 제 1법칙은 에너지 보존 법칙입니다.

즉 내부에너지 internal energy = q(열) - w(일)

따라서 열을 많이 받을 수록 내부에너지는 증가하며 일을 많이 할 수록 내부에너지는 감소합니다.

 

열역학 제 2법칙(Thermodynamics 2nd law)

열역학 제 2법칙은 엔트로피가 항상 증가하거나 일정하게 되는 방향으로 자연 과정은 진행한다.

ds>=델타q/T

 

열역학 제 3법칙(Thermodynamics 3rd law)

열역학 제3법칙은 절대 온도 0도에서 S(entropy) = 0이다.

 

열역학 1법칙과 2법칙에서 결함과의 관계를 알 수 있다.

열역학 1법칙에서는 내부에너지가 감소하는 것이 안정한 상태이고 

열역학 2법칙에 의하면 엔트로피가 증가하는 것이 계가 안정한 것이다.

그렇다면 결함이 생기면 어떻게 될까?

결함이 생기면 Energy cost가 증가하기 때문에 내부에너지는 증가해서 불안정한 상태를 이룬다.

그러나 결함이 생기면 Disorder이 증가하여 엔트로피도 증가하여 안정한 상태를 이룬다.

제1법칙을 보면 결함은 불안정한 상태로 가는 것이고 제 2법칙을 보면 안정한 상태로 가는 것이다.

둘 사이에 모순이 생기며 결함은 안정한 상태로 작용하는지 불안정한 상태로 작용하는지 다음시간에 알아보도록 하자