열이 드나들지 않는 조건
충분한 단열재를 사용하거나 열이 전달되는 시간에 비해 과정이 매우 빠르면 단열 근사를 적용할 수 있다. 근사는 실제 열 누설의 크기와 관심 시간에 따라 판단해야 한다. 단순히 용기가 닫혀 있다는 사실만으로 단열이라고 정할 수는 없다.
압축과 팽창에서의 에너지
닫힌 계에서 계가 받은 일을 양수로 쓰면 ΔU = q+w다. 단열에서는 q가 0이므로 내부 에너지 변화는 일과 같다. 예를 들어 외부가 계에 15 J의 일을 했다면 내부 에너지는 15 J 증가한다. 열이 없다는 조건과 에너지 변화가 없다는 조건은 다르다.
온도가 달라질 수 있다
기체가 단열 팽창하면서 외부에 일을 하면 그 에너지가 내부 에너지에서 나올 수 있다. 이상 기체의 경우 내부 에너지는 온도에 의존하므로 이런 팽창에서는 온도가 내려간다. 반대로 외부가 압축 일을 가하면 온도가 올라갈 수 있다.
가역 조건은 추가로 필요하다
단열이라는 조건 자체가 가역성을 보장하지는 않는다. 가역 단열 과정에서는 엔트로피가 일정하지만 비가역 단열 과정에서는 내부의 엔트로피 생성이 있을 수 있다. 따라서 단열과 등엔트로피를 모든 상황에서 같은 말로 사용해서는 안 된다.
관련 문서
등온 과정 / 등압 과정 / 등적 과정 / 내부 에너지 / 엔트로피 / 이상 기체 / 열 / 일 / 열역학 제1법칙