머리말
1장 열역학이란 무엇일까
우주 전체에 적용되는 대법칙
우리 삶은 곧 물리학이다
에너지의 형태를 바꾸는 법
열역학의 분석 방법
열역학을 이끌 주인공
기체 프로필 분석하기
2장 기체란 무엇일까
성향이 정반대인 기체의 부피와 압력_보일 법칙
성향이 비슷한 기체의 부피와 온도_샤를 법칙
삼자대면의 시간_보일-샤를 법칙
다섯 요소의 관계를 동시에 분석하기_아보가드로 법칙(1
다섯 요소의 관계를 동시에 분석하기_아보가드로 법칙(2
다섯 요소의 관계를 동시에 분석하기_아보가드로 법칙(3
단 한 줄로 정리하는 기체의 특성_이상기체 상태 방정식(1
단 한 줄로 정리하는 기체의 특성_이상기체 상태 방정식(2
열역학 여행을 떠나기 전 마지막 채비 (1
열역학 여행을 떠나기 전 마지막 채비 (2
3장 열이란 무엇일까
에너지는 돈이다
에너지 교환은 거래다
에너지는 얼마나 이동했을까_열량(Q
우리가 에너지를 만드는 법_물질대사
열은 어디서 얼마나 이동할까_열용량(C
1℃를 높이려면 열이 얼마나 필요할까_비열(c
열량 표현 이해하기
비열은 열의 관성이다
기체의 비열
4장 열역학 법칙이란 무엇일까
화학과 물리학의 서로 다른 시선
열역학 1법칙
에너지의 흐름 이해하기
열역학 0법칙
‘열’이 ‘열일’하는 곳_열기관(엔진
열역학 과정 파헤치기 (1
열역학 과정 파헤치기 (2
열역학 과정 파헤치기 (3
5장 열기관이란 무엇일까
전형적인 외연기관_스털링 기관
스털링 기관 한눈에 살펴보기
일을 잘하는 열기관을 만들자
이상적인 열기관_카르노 기관
가솔린 엔진과 디젤 엔진은 무엇이 다를까?
6장 열과 에너지와 엔트로피
에너지를 그대로 보존할 수 없는 이유
열역학 2법칙
엔트로피란 무엇일까
엔트로피는 항상 증가한다
무질서의 척도
엔트로피의 정체를 알아낼 수 있을까?
영구 기관이란 무엇일까?
열역학 3법칙
맺음말
까다로운 열역학 이론을 단번에 정리한다!
기본부터 탄탄하게 다지는 열역학의 모든 개념과 원리
열역학은 열과 일의 관계를 밝히는 학문이다. 이처럼 열역학의 연구 목적은 단순하고 명쾌하지만, 이 간단한 질문에 뒤따르는 수많은 복잡한 계산과 문제를 보다 보면 당장이라도 포기하고 싶은 마음이 든다. 그러나 어려워 보이는 숫자와 기호, 수식은 본질이 아닌 수단일 뿐이다. 이들을 과감히 걷어내고 열역학의 핵심에 곧바로 다가가 보자. 열역학은 뉴턴 역학을 비롯한 다른 물리학 분야와 비교했을 때 자연을 바라보는 대상은 물론 출발점 자체가 다르며, 풀어내는 방법 역시 다르다. 이 점을 알고 시작해야 열역학의 본질을 쉽게 간파할 수 있다.
사실 열역학은 그 어떤 과학 분야보다도 일상생활과 가까이 맞닿아 있는 학문이다. 주변에서 가장 흔하게 존재하는 에너지가 바로 열에너지이기 때문이다. 인류가 불을 사용한 이래로 열에너지는 모든 생활에 폭넓게 활용할 수 있는 존재가 되었다. 특히 열기관(엔진을 발명하면서 열에너지 혁명의 시대가 도래하기도 했다.
열을 일로 바꾸는 기계인 열기관의 등장은 역사적으로도, 학문적으로도 엄청난 대사건이다. 왜냐하면 일을 열로 전환하는 것보다 열을 일로 전환하는 것이 압도적으로 어렵기 때문이다. 예를 들어 두 손바닥을 비비면 뜨거워진다. 이것이 일을 열로 전환하는 사례다. 그 반대는 손에 열을 가해서 두 손바닥을 비비게 만드는 것이다. 이렇게 생각하면 왜 열을 일로 전환하는 것이 어려운지 곧바로 체감이 된다.
이처럼 복잡한 열역학 이론 역시 일상의 간단한 비유만으로도 명쾌하게 이해할 수 있다. 에너지의 흐름 그 자체를 나타내는 열역학의 참모습을 이해한다면 까다로운 수식과 함께 등장하는 열역학 문제도 간단하게 암산할 수 있는 문제로 탈바꿈할 것이다.
열역학 법칙과 기체 방정식·에너지·열기관·엔트로피
읽자마자 이해되는 일과 열, 에너지의 본질
열역학은 ‘에너지’를 다루는 학문이다. 따라서 물질의 상태 중 에너지를 가장 많이 가지고
