SCIENCE 3D | 엔트로피 (열역학 제2 법칙)

무슨 일이 일어났나

열역학 제2 법칙은 엔트로피라는 쓸모 있는 상태 변수가 있다고 말하고(NASA), 열은 뜨거운 물체에서 찬 물체로 옮겨 갑니다(NASA).

시뮬레이터(분자 400 개)에서 2 초 뒤 왼쪽은 1.75, 오른쪽은 1.25 가 되고 그사이 50.8 J 이 건너가며, 4.3 초쯤에 두 칸 온도가 처음 같아집니다.

그 뒤 20~90 초의 평균은 왼쪽 1.51, 오른쪽 1.49 로 같고, 분자가 400 개뿐이라 순간 값은 1.26~1.74 사이를 오르내릴 뿐 처음처럼 2 와 1 로 다시 갈라지지 않습니다.

NASA 는 두 물체가 같은 온도가 되는 과정을 되돌릴 수 없다고 설명하고, 엔트로피 변화를 옮겨 간 열을 온도로 나눈 값(ΔS = ΔQ/T)으로 적습니다.

💡 생활 속 예시

식탁에 둔 뜨거운 국은 방과 같은 온도가 될 때까지 식지만, 미지근한 국이 방의 열을 모아 저절로 다시 끓는 일은 없습니다.
냉장고는 전기를 써서 안의 열을 밖으로 퍼내야만 안을 더 차갑게 만들 수 있습니다 — 저절로는 일어나지 않는 방향이기 때문입니다.
손난로를 쥐면 손난로의 열이 손으로 오고, 차가운 손이 손난로를 더 뜨겁게 만들지는 않습니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

열은 찬 쪽에서 뜨거운 쪽으로도 저절로 흐를 수 있다.
NASA 는 열이 뜨거운 물체에서 찬 물체로 옮겨 가며, 두 물체가 같은 온도가 되는 과정은 되돌릴 수 없다고 설명합니다. 찬 쪽에서 뜨거운 쪽으로 열을 옮기려면 냉장고처럼 일을 해 주어야 합니다. 출처
에너지가 보존되니 쓸 수 있는 몫도 늘 그대로 남는다.
Museo Galileo 는 열-기계 장치를 움직이는 에너지의 일부가 반드시 흩어진다고 설명합니다. 에너지의 양은 그대로여도 다시 일로 쓸 수 있는 몫은 줄어듭니다. 출처

누가 왜 찾았나

NASA 는 열역학 제2 법칙을 세운 사람으로 클라우지우스(Clausius) · 켈빈(Kelvin) · 카르노(Carnot)를 듭니다. Museo Galileo 는 «영구 기관의 끝» 이라는 전시 쪽에서 열-기계 장치를 움직이는 에너지의 일부가 반드시 흩어진다고 설명합니다. 엔트로피는 그렇게 흩어져 되돌릴 수 없게 된 정도를 재는 양입니다.

확인된 값

엔트로피 변화 = 옮겨 간 열 ÷ 온도 (NASA): ΔS = ΔQ / T J/K 출처
제2 법칙: 엔트로피라는 쓸모 있는 상태 변수가 있다: entropy 출처
열은 뜨거운 물체에서 찬 물체로 옮겨 간다: hot → cold 출처
두 물체가 같은 온도가 되는 과정은 되돌릴 수 없다: irreversible 출처
제2 법칙을 세운 사람들로 NASA 가 든 이름 (클라우지우스 · 켈빈 · 카르노): Clausius, Kelvin, Carnot 출처
열-기계 장치를 움직이는 에너지의 일부는 반드시 흩어진다 (Museo Galileo): inevitably dissipated 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 역학과 에너지 · 열과 에너지 [12역학02-05]
한국 2022 · 고급 물리학 · 역학 [12고물01-06]
한국 2022 · 물리학 · 힘과 에너지

출처

https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/second-law-entropy/(확인 2026-11-12)
https://mostre.museogalileo.it/motoperpetuo/en/after-leonardo/the-end-of-perpetual-motion.html(확인 2026-11-12)

엔트로피 (열역학 제2 법칙)