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[재료열역학] 자유에너지와 전지 전위 – ΔG = –nFE 관계 목차 1. 왜 중요한가?화학반응의 “가능성/방향”은 \(\Delta G\)가 말해줍니다. 전기화학에서는 이 \(\Delta G\)가 전지 전압 \(E\)와 직접 연결되므로, 반응의 자발성·평형·최대 전기적 일을 한 번에 읽어낼 수 있습니다.한 줄 요약 — 전압 \(E\)=구동력(가능한 일의 크기), 전류 \(I\)=속도(반응율). 열린 회로의 \(E\)는 네른스트식이 정하고, 부하가 걸리면 과전압과 저항 때문에 떨어집니다.2. \(\Delta G = -nFE\)의 뜻\(\Delta G\): 등온·등압에서의 자유에너지 변화(시스템 기준). \(\Delta G\lt 0\)이면 자발.\(n\): 반응식당 주고받는 전자수(mol e\(^-\)).\(F\): \(96485\ \mathrm{C/mol}\). \(1.. 2025. 8. 21.
[재료열역학] 열역학적 퍼텐셜 – 엔탈피, 깁스, 헬름홀츠 비교 정리 목차1. 왜 배워야 할까?실험·공정은 언제나 제약이 있습니다. 압력이 대기압으로 고정되거나, 용기가 부피를 묶거나, 온도를 일정하게 유지합니다. 이때 “어떤 양이 자연스럽게 감소하는가?”가 자발성·평형을 판정하는 나침반이 됩니다. 그 나침반이 열역학적 퍼텐셜 \(U,H,F,G\)입니다.핵심 비유 — 총에너지 \(U\)는 월급, \(TS\)는 반드시 열로 나가는 세금. 세금 내고 남은 “자유예산”이 \(F=U-TS\), 압력세(팽창일)를 고려한 현실 예산이 \(G=H-TS\).2. 네 가지 퍼텐셜과 르장드르 변환내부에너지 \(U(S,V,n)\)엔탈피 \(H\equiv U+pV\) — 압력일 \(pV\)를 묶어 등압 가열에 쓰기 좋음.헬름홀츠 자유에너지 \(F\equiv U-TS\) — 열로 빠질 몫 \(T.. 2025. 8. 20.