KiKi & 한마음의 Happiness Delivery

우선 "열"이란 것이 무엇인가를 볼까요. 우리가 열 또는 온도라고 하는 것은 물체의 열이나 온도를 말합니다. 그런데, 그것을 좀 더 자세히 들려다 보면, 물체를 구성하는 물질 (분자나 원자등)의 에너지와 "열"이나 "온도"가 연관되어 있습니다. 구성물질의 운동에너지(진동, 회전, 이동등)의 평균값이 "온도"에 직접적으로 관련되어 있습니다. 즉, 뜨거운 물체라는 말은 구성 물질의 운동에너지가 크다는 이야기입니다. 1. 열역학 제 2법칙이 [열은 절대로 차가운물체에서 뜨거운 물체로 이동할 수 없다.]를 보죠. 차가운물체와 뜨거운물체가 접하게되면, 뜨거운물체의 운동에너지와 차가운물체의 운동에너지가 접한 면에서 서로 충돌을 하면서 교환되게 됩니다. 이 때 높은 에너지를 가진 놈이 낮은 에너지를 가진 놈에게 에너지를 더 많이 전달할 확률이 높아집니다. 이것이 [열은 절대로 차가운물체에서 뜨거운 물체로 이동할 수 없다.]의 이야기입니다. 2. 온도와 엔트로피의 관계 위에서 보았듯이, 물체가 온도가 높다는 말은 구성물질의 평균 운동에너지가 높다는 말이 되며, 운동에너지가 높다는 말은 더 잘 돌아다닌다는 말이 되며, 이 말은 엔트로피가 높다는 의미입니다. 3. 즉, 그대가 말한 [엔트로피는 최대치를 향해 나아가는 성질이 있다]이 맞는 말입니다. 즉, 자연스럽게 엔트로피가 증가하는 방향으로 나아가는 것이죠. 차가운 물체와 뜨거운 물체가 접하게 되면, 자연스럽게 에너지가 높은(온도가 높은) 쪽에서 에너지가 낮은(온도가 낮은) 쪽으로 에너지가 전달되게 되며, 이러한 열의 교환이 온도가 구분되어 있는 (질서가 있는) 상태에서 온도의 차가 줄어드는 (질서가 없어지는) 엔트로피 증가의 방향이 됩니다. 4. "하지만 물을 예로 들면..." 이후의 문장에 대해서 얼음, 물, 수증기의 관계인데요, 이 경우, 일반적인 열역학의 관찰대상은 에너지와 물질의 교환없는 닫힌계입니다. 그러므로, 얼음과 수증기가 만나게 된다면, 자연스럽게, 수증기의 에너지가 얼음으로 가게되며, 그러면서 수증기의 엔트로피는 감소하겠죠, 하지만, 얼음의 엔트로피는 증가하게 되고, 여기서 보아야 할 것은 수증기만의 엔트로피가 아닌 전체의 엔트로피의 변화입니다. 위의 예와 같이 증가하게 됩니다.