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3기 새 자연철학 세미나 [자연철학 강의 공부모임] 14회
1월 20일 8:30 오후 – 10:30 오후 KST
2024년 10월 14일부터 약 25회 예정으로 3기 새 자연철학 세미나 <장회익의 자연철학 강의> 공부모임이 진행됩니다. 『장회익의 자연철학 강의』 (2019, 추수밭)를 읽고 토론하면서 학자 장회익이 확립한 통합적인 자연 이해에 접해봅니다. 자세한 계획은 3기 새 자연철학 세미나 안내 페이지를 참고해주시기 바랍니다.
3기 새 자연철학 세미나 <장회익의 자연철학 강의> 공부모임 14회
때 : 2025년 1월 20일 월요일 오후 8시 30분 ~ 10시 30분
곳 : 온라인 Zoom 모임공간 ID – 818 2881 9155 (https://khu-ac.zoom.us/j/81828819155)
이야기 주제와 읽을 부분 :
- 통계역학 3 – 통계역학의 활용 및 종합 토론
- 제5장 “소를 길들이다 – 통계역학”
- 내용정리
- 온도의 의미와 그 활용 (pp. 275-280)
- 해설 및 성찰
- 내용정리
- 대담 녹취록 및 영상 <자연철학 이야기>
- 제5장 “소를 길들이다 – 통계역학”
참고할 만한 녹색아카데미 홈페이지의 글들 :
- 녹색아카데미 새 자연철학 세미나 게시판
- 새 자연철학 세미나 게시판 중 ‘통계역학’ & ‘자료’글들
- 새 자연철학 세미나 게시판 중 ‘통계역학’ & ‘모임 정리’글들
- 자연철학 세미나 게시판 자료 글 “통계역학에 관한 장회익 선생님 강의 화면 자료”
- 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “열역학, 기체분자운동론, 통계역학의 짧은 소개”
- 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “열, 일, 내부에너지, 온도, 엔트로피, 자유에너지”
- 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “미시상태와 거시상태”
- 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “온도, 열, 기체법칙의 짧은 역사“
- 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “헬름홀츠 자유에너지“
1월 13일 모임에서는 ‘자유에너지’ 개념과 ‘온도’ 개념에 대해서 이야기를 많이 나누었습니다.
세미나 초반 요약 시간에는 자유에너지 개념이 열역학 법칙을 고립계 내의 부분계 중심으로 재서술하는 데에 요긴하다는 점과 이 때에 배경계의 온도가 변화의 방향을 예측하는 데에 중요한 역할을 한다는 점이 강조되었습니다. 열역학 제2법칙은 어떤 고립계의 거시상태 변화는 고립계 전체의 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어난다는 보편 변화의 원리입니다. 이를 고립계 내의 부분계에 대해 다시 쓰면 대상이 되는 부분계의 거시상태는 부분계의 자유에너지가 감소하는 방향으로 변화하기 마련이라는 것입니다. 그런데 물의 위상 변화 보면 알 수 있듯이 주변 온도에 따라서 자유에너지가 감소하는 변화의 방향은 바뀔 수가 있습니다. 상온에서 물은 액체 상태가 고체 상태보다 자유에너지가 더 낮은 상태이지만 영하 이하의 온도에서는 고체 상태의 자유에너지가 액체 상태보다 더 낮은 것입니다.
다소 긴 요약 소개 이후에는 ‘자유에너지’ 개념과 ‘온도’ 개념에 대한 질의가 이어졌는데 ‘온도’를 ‘엔트로피 개념을 통해서 이해한다’는 점이 선뜻 납득되지 않는다는 의문을 두루두루 갖고 있는 것 같더군요. 장회익 선생님은 온도계로 잴 수 있는 뜨겁운 정도에서 분자들의 운동의 정도로 나아간 것이 온도 이해의 1단계라면 엔트로피 개념을 통한 이해가 더 심화된 2단계라 할 수 있는데 여간해선 물리학을 공부한 사람들도 2단계까지 온도를 이해하는 사람 찾아보기가 어렵다고 하시네요.
1월 20일에는 어렵게 얻은 소를 어떻게 길들이는지 ‘통계역학의 활용’을 엿볼 계획입니다. 물론 여전히 어지러운 엔트로피 개념, 온도 개념, 자유에너지 개념에 대해서도 계속 이야기를 나누어야죠. 앞의 두 번 모임 때에 미처 하시지 못했던 질문들 다 들고 오시면 되겠습니다.