물리학에서 열의 정의

물리학에서 열의 정의

definition of heat in physics

정의1

상호작용하는 두 계 사이에서 이동하는 에너지를 heat이라고 정의한다.

설명

열의 정의를 이해하기 위해서는 의 개념을 떠올리면 좋다. 어떤 사람이 을 줘서 정지한 물체를 움직이는 상황을 생각해보자. 이때 물체가 움직이면 힘이 물체에 일을 했다고 한다. 물체의 입장에서 보면 운동에너지를 얻은 것인데, 이를 운동에너지가 힘에서부터 물체로 흐른 것이라고 볼 수 있다. 즉 일을 이동하는 운동에너지라고 볼 수 있다. 일을 했다는 것은 물체의 운동에너지에 변화를 줬다는 것이고, 열이 흘렀다는 것은 계의 에너지가 변했다는 것이다.

따라서 물체가 포함하고 있는 열, 열이 높다(낮다) 등의 개념은 없다.

두 계 $A$, $B$의 에너지를 각각 $E_{A}$, $E_{B}$라고 하자. $E_{A}$가 감소하고, $E_{B}$가 증가한다고 하자. 이때 $A$에서 $B$로 열이 흐른다고 표현한다. 반대로 열이 흐르지 않는다는 것은 에너지 변화가 없다는 뜻이고 이러한 상태를 열평형thermal equilibrium이라 한다.


  1. Stephen J. Blundell and Katherine M. Blundell, 열 물리학(Concepts in Thermal Physics, 이재우 역) (2nd Edition, 2014), p17-18 ↩︎

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