2010-10-21
org.kosen.entty.User@1ce5abd3
김종석(hl5jaa)
- 5
열역학 0법칙에 의하면 모든 물질은 열평형을 이룬다고 합니다.
고온의 물체에서 열이 저온의 물체로 옮겨가서 열적 평형을 이룹니다.
열이 고온에서 저온으로 전달되지 못하게 하는 것을 단열이라고 합니다.
문제는 단열이 저온에서 고온으로도 열을 전달하지 못하게 한다는 것입니다.
만약 어떤 기기내부를 항상 저온의 상태로 유지하고 싶다면, 외부에서 고온의 열이 가해졌을때는 단열이 되어 내부온도가 저온을 유지하고, 외부가 저온일경우에는 열이 쉽게 빠져나가서 저온이 되도록 할수는 없을까요? 가능할것 같기도 하고 아닐것 같기도 하고???
이게 열역학 법칙에 위배되는건가요?
열역학법칙은 하나의 원리이기때문에,, 이를 극복하는 온도 반도체 물질이 있으면
극복이 가능할것도 한데요..
좋은 아이디어있으면 연락부탁드립니다.
- 온도
- 반도체
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 5
-
답변
이응신님의 답변
2010-10-21- 0
이건 열역학 제0법칙이 아니라 제2법칙에 어긋납니다. 즉, 열의 이동 방향을 제시하는 법칙인데... 미련을 가지지 마세요. 열역학은 관찰을 바탕으로 귀납적으로 정립한 법칙이므로 경험법칙인데.... 지금까지 예외가 단 한건도 없습니다. 만약 법칙이 연역적으로 추론된 것이라면 원리와 같은 기본적인 방향이 바뀌어 법칙이 뒤집어질 수도 있으나 경험법칙에서 유도된 열역학법칙은 예외가 없습니다. 일종의 열펌프를 원하지만 불가능합니다. 그런 기능이 나오려면 외부에서 열을 가하거나 일을 해주는 등의 에너지 공급이 필요합니다. 인체의 여러 이온펌프를 연상하면 쉽게 이해 가능한 예입니다. >열역학 0법칙에 의하면 모든 물질은 열평형을 이룬다고 합니다. >고온의 물체에서 열이 저온의 물체로 옮겨가서 열적 평형을 이룹니다. > >열이 고온에서 저온으로 전달되지 못하게 하는 것을 단열이라고 합니다. >문제는 단열이 저온에서 고온으로도 열을 전달하지 못하게 한다는 것입니다. > >만약 어떤 기기내부를 항상 저온의 상태로 유지하고 싶다면, 외부에서 고온의 열이 가해졌을때는 단열이 되어 내부온도가 저온을 유지하고, 외부가 저온일경우에는 열이 쉽게 빠져나가서 저온이 되도록 할수는 없을까요? 가능할것 같기도 하고 아닐것 같기도 하고??? >이게 열역학 법칙에 위배되는건가요? >열역학법칙은 하나의 원리이기때문에,, 이를 극복하는 온도 반도체 물질이 있으면 >극복이 가능할것도 한데요.. > >좋은 아이디어있으면 연락부탁드립니다. -
답변
김종석님의 답변
2010-10-21- 0
단순히 열의 이동의 관점에서 본다면 불가능하겠죠. 그건 잘 알고있습니다. 열이 스스로 저온에서 고온으로 이동할수가 없으니까요.. 그런데 만약 어떤 기기박스에 단열체를 설치하여 고온의 열이 외부에서 들어가지 못하게 하다가 외부에서 고온의 열이 사라지고 다시 저온이 되었을때 바이메탈 같은 것을이용하여 일종의 체크밸브같은것을 만들어 두면(공기가 외기에서는 박스로 못 들어가고 박스에서는 외기로 나올수 있게) 박스내부의 열이 저온의 외기로 빠져나오는 효과를 볼수있지 않을까요? 이런형태의 방법을 응용한 사례는 없을까요?
-
답변
심용호님의 답변
2010-10-22- 0
질문하신분이 이론적인 사고방식을 바탕으로, 폐쇄된 공간에서 2차적인 에너지 공급이 없는 경우에는 불가능하겠죠. 하지만, 기기를 찾으신다면 다른 이야기라고 봅니다. 어렵게 생각할 필요없이, 2번째 답변처럼.. 어떤 방이 기본적으로 팬을 이용하거나, 냉각기를 이용해서 저온을 유지한다고하면, 그 외부벽들을 (한쪽 벽만이라도) 두개의 벽으로-단열체와 도체로 만들면 됩니다. 그 다음 온도 센서를 양쪽에 넣어서, 온도차를 측정하여 외부온도가 더 높으면 단열벽을 유지하고, 외부온도가 더 낮아지면 자동유압밸브 등을 이용해서 단열벽이 내려가고 도체벽이 올라오는 기기장비를 만들면 되지 않을까요? 요즘은 센서 및 유압밸브 등이 잘 나와서, 전기공급만 (2차적인 에너지 공급) 제대로 된다면 불가능은 없습니다. 단, 서두에 말한것 같이 폐쇄된 공간에서 2차에너지 공급없이는 힘들겠죠. ^0^ 참.. 최근 나오는 고분자 코팅제 중에서 창에 붙이는 제품인데 한쪽 면은 태양열 및 빛을 반사시키고 (여름), 반대면은 집안의 열을 유지시키는 (겨울) 제품이 있다고 들었습니다. 이건 저온 유지가 아니라 고온(?)유지 제품인데.. 하옇튼 언젠가는 많은 것이 가능해지겠죠. -
답변
이응신님의 답변
2010-10-22- 0
자꾸 한 시스템만 보고 가능성을 타진하고 있고 그렇게 되면 좋겠으나 어떤 시스템을 꾸미더라도 열역학 제2법칙에 어긋나게 하려면 외부에서 장치에 더 많은 에너지를 공급해야 합니다. 따라서 더 적은 에너지로 해당 시스템의 온도를 낮출 수 있는데 더 많은 에너지를 주면서 선택적인 방식으로 온도를 낮춘다는게 비효율적입니다. '맥스웰의 도깨비'가 얼마나 매혹적인 내용이었는지 열역학적인 해석을 하는데 많은 물리학자들이 고민을 한 문제입니다. 선택적인 통과라는 것 자체가 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 비효율적인 시스템이 됩니다. 그래도 미련이 남는다면 인터넷에서 '맥스웰의 도깨비'라는 항목으로 검색해보세요. 저작권 때문에 직접 인용을 하지 못하지만 다음 페이지를 참고하세요. http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A7%A5%EC%8A%A4%EC%9B%B0%EC%9D%98_%EB%8F%84%EA%B9%A8%EB%B9%84 >열역학 0법칙에 의하면 모든 물질은 열평형을 이룬다고 합니다. >고온의 물체에서 열이 저온의 물체로 옮겨가서 열적 평형을 이룹니다. > >열이 고온에서 저온으로 전달되지 못하게 하는 것을 단열이라고 합니다. >문제는 단열이 저온에서 고온으로도 열을 전달하지 못하게 한다는 것입니다. > >만약 어떤 기기내부를 항상 저온의 상태로 유지하고 싶다면, 외부에서 고온의 열이 가해졌을때는 단열이 되어 내부온도가 저온을 유지하고, 외부가 저온일경우에는 열이 쉽게 빠져나가서 저온이 되도록 할수는 없을까요? 가능할것 같기도 하고 아닐것 같기도 하고??? >이게 열역학 법칙에 위배되는건가요? >열역학법칙은 하나의 원리이기때문에,, 이를 극복하는 온도 반도체 물질이 있으면 >극복이 가능할것도 한데요.. > >좋은 아이디어있으면 연락부탁드립니다. -
답변
변성천님의 답변
2010-10-22- 0
첨부파일
펠티에 효과는 열전대에 전류를 흐르게 했을 때, 전류에 의해 발생하는 줄열 외에도 열전대의 각 접점에서 발열 혹은 흡열 작용이 일어난 현상을 말한다. 이렇게 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고, 다른 쪽은 열을 빼앗기는 현상을 이용하여 냉각도 할 수 있고, 가열도 할 수 있으며 이러한 특성 때문에 냉동기나 항온조 제작에 사용된다. 위키백과 참조 http://acetec-korea.com/ 사이트 참조 >열역학 0법칙에 의하면 모든 물질은 열평형을 이룬다고 합니다. >고온의 물체에서 열이 저온의 물체로 옮겨가서 열적 평형을 이룹니다. > >열이 고온에서 저온으로 전달되지 못하게 하는 것을 단열이라고 합니다. >문제는 단열이 저온에서 고온으로도 열을 전달하지 못하게 한다는 것입니다. > >만약 어떤 기기내부를 항상 저온의 상태로 유지하고 싶다면, 외부에서 고온의 열이 가해졌을때는 단열이 되어 내부온도가 저온을 유지하고, 외부가 저온일경우에는 열이 쉽게 빠져나가서 저온이 되도록 할수는 없을까요? 가능할것 같기도 하고 아닐것 같기도 하고??? >이게 열역학 법칙에 위배되는건가요? >열역학법칙은 하나의 원리이기때문에,, 이를 극복하는 온도 반도체 물질이 있으면 >극복이 가능할것도 한데요.. > >좋은 아이디어있으면 연락부탁드립니다.
김종석(hl5jaa) 2010-10-22열전소자, 열발전기에 대한 자료를 관심있게 잘 보았습니다. 저희가 개발하려고 하는 곳에 적당할것 같습니다. 올려주신 자료의 전화번호로 전화를 하니 전화를 안받네요. 제 E-mail로 연락처를 다시 알려주시면 감사하겠습니다. 여기는 대전에 있는 한전전력연구원입니다. HL5JAA@kepri.re.kr