아래의 내용을 이해하기 위해서는 통계역학적 개념이 필요합니다. 잘 이해가 가지 않는다면 제 블로그의 열/통계물리학 글을 읽고 오시길 추천드립니다.$\text{Preface.}$열물리학에서도 언급이 되었던 내용이지만, 이상 기체의 열용량은 통계물리학에서의 '등분배 정리'를 통해 유도할 수 있음을 보였습니다.기체의 운동에너지가 3 방향으로의 자유도(degree of freedom)를 가지고 온도에 비례함을 확인할 수 있죠. 이것이 더 확장되어 대부분의 고체의 열용량의 경우는 3kB(원자 당)를 가진다는 것을 알고 있었습니다(실험적으로).이것을 뒬롱-프티 법칙(Dulong-Petit Law)이라고 합니다. 그러나 법칙이라고 부르기엔 애매한 것이, 이 법칙이 항상 모든 고체에 대해 들어맞지는 않는다는 것입니다...

개요 이번 절에서는 열과 열용량의 개념에 대해서 설명하겠습니다.   열의 정의(Definition of heat)우리는 열이 무엇인지 굉장히 경험적이고, 직관적인 개념을 가지고 있습니다. 난로나 장작불 옆에 있으면 따뜻해지고 체온이 올라갑니다. 따뜻한 날에 밖에서 햇볕을 쬐고 있으면 태양의 열 때문에 몸이 따뜻해지구요. 그러나 냉장고에서 얼음을 꺼내서 쥐고 있으면, 손의 열을 잃게 되어 손이 시려집니다. 열은 물체들이 접촉했을 때 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 이동하는 에너지입니다. 그래서 열을 다음과 같이 정의합니다.열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 에너지이다. 단위는 줄(Joule, J)이다. 당연히 열은 에너지의 한 종류이기 때문에, 단위는 줄(J)입니다.우리가 유심히 봐야하는 첫 번째..