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2014-12-01 07:00:17
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먼저, 열, 에너지, 엔트로피, 온도 이것들이 무엇인지 정확히 아시면 이해가 잘 될 거에요.
에너지로 유용한 동력을 만들려면 엔진이 필요하죠. 기관은 엔진을 번역한 말이에요. 기관중에 가장 단순하고 중요한 기관이 열 기관이죠. 그래서 옛날부터 많이 연구를 한 것이 열 기관의 효율이에요.
열 에너지를 열 기관에 공급하면 동력이 나오는데 같은 에너지로 동력이 많이 나오면 좋죠. 그런데 아무리 열 기관을 잘 만들어도 공급한 모든 열 에너지가 다 동력으로 나오지는 않아요. 그래서 열심히 계산을 해 봤더니 완벽한 열기관 (비가역적인 과정)으로 얻을 수 있는 최대 동력이 카르노 계수를 곱한 만큼이라는 게 결론이죠.
이 결론의 뜻을 쉽게 설명하면 열 에너지와 동력은 가치가 다르다는 말이에요. 열 에너지 1J과 동력 1J은 가치가 달라요. 동력이 더 비싸죠. 열 에너지는 더 싸고요. 그래서 동력으로 전환될 수 있는 열 에너지의 양을 환율 계산하듯이 계산해야 하는 것이고 그 때 곱하는 것이 (T1 - T2)/T1 라는 카르노 계수인 거에요.