과학으로 놀아보자2013. 5. 7. 20:28

열역학 제2법칙

엔트로피 증가 법칙

엔트로피는 무질서도를 말하는데,

이 무질서도는 열에너지에 관한 것이다.

열에너지가 한곳에 모두 있다면 엔트로피는 0이 될 것이다.

하지만 곧 열에너지는 사방으로 퍼져나가게 되며 엔트로피는 증가 할 것이다.

그런데 이 열에너지는 퍼져나가게 된 후 다시 제자리로 돌아오지 않는 다는 것이다.

만일 외부에서 강제적으로 돌아가게 만들었다면,

외부의 엔트로피가 증가하게 되어 전체적인 엔트로피는 감소하지 않게 된다.

그래서 이 법칙을 적용하기 위해 고립계라는 말을 사용한다.

 

사람들은 많은 영구기관(영구동력기관)을 연구한다.

이유는 영구기관은 별도의 연료를 소모하지 않고도 무한한 에너지를 만들어 내기 때문에,

한번 개발하면 재벌은 물론 우리가 미래에 에너지걱정을 할 이유도 사라진다.

특히나 현재와 같이 지구온난화 문제 자원고갈문제등 심각한 문제가 있다면,

영구기관의 발명은 큰 업적이 될 것이다.

하지만 이론상으로 불가능 하다는 것이다.

그래서 실제 특허청에서 영구기관에 대한 등록은 많지만,

자연법칙에 어긋남으로 거절당한다.

즉 영구기관을 만들기 이전에 먼저 수행해야 할 것은

열역학 제 1, 2법칙을 깨는 것이다.

열역학 제1법칙은 왠지 깨지지 않을것만 같다.

하지만 2법칙을 깨기위한 아이디어는 하나 있지만,

이것도 역시 실험으로 검증된 것이 아니다.

 

열역학 제2법칙을 깰 아이디어

1. 제백효과(seebeck effect)를 알고 있는가?

열전효과중 하나이며, 두종류의 금속을 접합하고 접합된 한 부분에 열을 가하면 전류가 흐른다.

 

현재 이 원리는 높은 온도를 측정하는 용광로와 같은곳에 온도계로서 사용을 많이 한다.

하지만 이것은 실제 발전하여 모터를 돌리는 동영상도 있다.

(그 동영상이 조작인지 실제인지는 모르겠다)

하지만 이 방법은 발전효율이 낮아 사용하지 않는다고 한다.

 

2. 물체의 빛의 복사과 흡수

여러 물체마다 빛을 복사하고 흡수하는 양은 다르다.

모든빛을 흡수하는 가상의 물체를 흑체라고 하는데 물론 실제론 존재하지 않는다.

검은 물체는 빛을 흡수를 매우 잘한다. 그리고 복사량도 크다는 것으로 알고 있다.

반대로 흰색물체는 흡수를 매우 적게한다. 동시에 아마 복사량도 적을 것이다.

하지만 빛을 흡수하는량과 복사하는량은 항상 1:1일까?

내 생각에는 그렇지 않을 것이라 본다.

나무같은 경우 빛의 흡수량은 많지만 복사량은 상대적으로 크진 않을 것이라 예상하며

유리같은 경우 투명체로 빛의 흡수량이 매우적은거에 비해 복사량은 흡수량에비해 클 것이다.

특히 유리는 고온이 되면 금속처럼 밝게 빛이 나는 것을 볼 수 있다.

 

3. 방법연구

상대적으로 복사량이 많은 물체라면 주변보다 온도가 낮을 것이다.

상대적으로 흡수가 많은 물체면 주변보다 온도가 높을 것이다.

온도가 낮으면 복사량이 줄게되고 온도가 높으면 복사량이 늘어난다.

그래서 상대적으로 복사량이 높아도 온도가 떨어지면서 복사량이 떨어지고,

주변온도의 열전도에 의해 그 물체는 일정온도를 유지한다.

반대로도 온도가 높아지면 복사량이 커지게 되며 복사량이 많아짐과 동시에

열전도에 의해 그 물체의 온도는 유지된다.

 

그렇다면 다음 그림을 보자.

 

사각형 틀의 외부와는 단절되어 있다고 가정한다.

A물체는 상대적으로 복사량이 많은 물체

B물체는 상대적으로 흡수량이 많은 물체라면

두 물체중 B물체의 온도가 더 높을 것이다.

그럼 이 두 물체사이에 온도차가 발생하고 제백효과를 이용하면 전기가 생산될 것이다.

에너지는 보존되야 함으로 A와 B의 온도차는 점차 줄어든다.

하지만 B의 온도가 낮아지면 B가 복사하는 량도 마찬가지로 줄어들게 되고,

A에게도 영향을 미치게 된다.

A의 온도역시 줄어들게 되고 또다시 이 두 물체사이에는 온도차이가 발생한다.

이런식으로 이 두 물체를 외부에 노출시키면 상온에 의해 다시 데워지지만 온도차는 항상 존재하게 되며,

항상 전기를 만들 수 있게 된다.

Posted by 외계개발자