Energy   에너지

(2023-10-02)

1. 에너지 (Energy) 하는 능력 또는  발생 능력
     - 즉, 변화를 초래하는/일으키는 능력 (변화의 원인 또는 결과)

  ㅇ 상태를 특징지울 수 있는 물리량(量)
     - 물체의 역학적 특정 상태를 나타내는 물리량 중의 하나 (위치,운동량,에너지 등)
     - 열역학적 상태를 나타내는 물리량 중의 하나
        . 즉, 열역학적 상태는, 일련의 열역학적 상태량(압력,온도,부피,에너지 등)들에 의해 결정됨
     * 통상, 에너지가 높을수록, 불안정하고 편안하지 않은 상태
        . 만일, 자연스런 흐름에 거슬러 행하려면, 에너지를 쏟아 넣어야 함

  ㅇ [명칭]  
     - 라이프니츠(1646~1716년)가, 생명(vis viva)이라는 표현으로 유사 개념을 생각함
     - 1717년 베르누이가, 그리스어 en-(안으로) + ergon(일)으로, 에너지(energy)라는 용어 만듬
     - 1807년 영국의 과학자 Thomas Young이, 이 용어를 논문,강연에서 사용하면서 널리 사용됨
     - 후에, 1852년 캘빈 경이, 열역학에서도 이 용어를 사용하자고 제안함


2. 에너지의 정의  :  ``, ``, `에너지` 관계 

  ㅇ  dW = F·dl  [Nㆍm]
     - ` F`으로, 거리 dl 만큼 움직이게 행한 ` dW`은, `에너지`로써 저장됨
        . 例) 중력에 대항하는 으로 물체를 들어올리는데 한 위치에너지로써 저장됨


3. 에너지의 단위  :  [J(Joule)]

  ㅇ 주로, [J(Joule)] 로써 나타냄
     - 원자 등 미시계에서는, [eV] 등을 많이 사용

  ※ 한편, 일과 열도 에너지와 같은 차원을 갖는 단위를 씀
     - 일(Work)에 많이 쓰이는 단위  :  [Nㆍm]
        .  1 [J] = 1 [N m] = 1 [㎏ ㎡/s²] = 1 [Watt s (전기적 일)]
     - 열(Heat)에 많이 쓰이는 단위  :  [J(Joule)]
        .  4.184 [J] = 1 [cal,Colorie (식품 열량)] 


4. 에너지의 출입,전달  :  ``, ``, `에너지` 관계 

  ※ ☞ 에너지 전달 참조
     - 에너지는, 주로 `열과 일`이라는 두가지 방법(형태)로써,  간에 전달됨
        . 즉, `열과 일`은, 경계 상의 에너지 임

  ※ `에너지`는 상태적이지만, ``과 ``은 경계 현상 임
     - 에너지는, `경로 무관` 이지만 (상태함수), 
     - 열과 일은, `경로 의존` 임 (경로함수)
     * 즉, 열과 일은, 계의 경계에서 만 인식 됨  ☞ 이동 에너지(열 및 일)(Energy in transit) 참조
        . 열 (Heat) : 온도차에 의해, 전달되는 에너지 이동을 나타냄
        . 일 (Work) : 역학운동시, 전달되는 에너지 이동을 나타냄  


5. 에너지의 보존

  ㅇ 에너지는 물리적 과정에서 소멸/생성되지 않고, 다른 에너지 형태로 변환 됨
     - [참고]  ☞ 보존 법칙, 에너지 보존법칙 참조


6. 에너지의 존속 형태

  ㅇ (거시적 에너지)  역학적 에너지 (Mechanical Energy)  :  운동 에너지 (KE) + 위치 에너지 (PE)
     - 물체 운동에 따른 `운동에너지 KE`와 위치에 따른 `위치에너지 PE`와의 합
        . 즉,   W = KE + PE 
        . 통상, 
           .. 운동에너지 KE는, 속도함수로, (KE = ½mv2)
           .. 위치에너지 PE는, 높이의 함수로써 정의됨 (PE = mgy)

     - 한편, 파동적 에너지 (Wave Energy) 이란?                               ☞ 파동 에너지 참조
        . 에너지를 공간적으로 분포,이동을 가능케하는 물리,수학적 개념 도구 임

  ㅇ (미시적 에너지)  내부 에너지 (Internal Energy) : U
     - 의 내부에 저장된 에너지 
        . 계 내부 입자인 분자,원자들과 관련된 에너지

  ㅇ (총 에너지)  E = U + (KE + PE)


7. 에너지의 종류, 변환, 변환 효율

  ㅇ 에너지의 종류 (형태)                         ☞ 에너지 형태 참조
     - 열 에너지, 역학 에너지(운동 에너지,위치 에너지), 전기 에너지, 화학 에너지, 핵 에너지 등

  ㅇ 에너지의 변환 (서로 변환 및 저장 가능)           
     - 기계에너지유체에너지 : 펌프 등
     - 유체에너지 → 기계에너지 : 터빈, 풍차 등
     - 기계에너지열에너지   : 제동장치 등
     - 열에너지기계에너지 : 내연기관 등
     * 한편,
        . 열에너지는, 가장 질이 낮은 에너지 형태 임    ☞ 열역학 제2법칙 참조
        . 전기에너지는, 가장 질 높은 에너지 형태 임
     - 전기에너지기계에너지 : 모터 등
     - 에너지   → 전기에너지 : 태양전지 등
     - 기계에너지전기에너지 : 발전기 등

  ㅇ 에너지의 변환 효율효율성 참조

[에너지(일반)]1. 에너지   2. 에너지 분류   3. 신재생 에너지   4. 스마트 그리드   5. 화석 연료  

[일,에너지,운동량,충격량,포텐셜]1. 에너지   2. 운동량   3. 충격량   4. 역학적 에너지 보존법칙   5. 위치 에너지   6. 내부 에너지   7. 일(Work)   8. 일 에너지 정리   9. 이동 에너지(열 및 일)   10. 포텐셜   11. 에너지 평형  

  1. Top (분류 펼침) New     :     1,592개 분류    6,515건 해설

"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"
     [정보통신기술용어해설]       편집·운영 (차재복)          편집 후원          편집 이력