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스테파노 Stefano

07-03-29 00:21

(0) ID 고치는 방법을 웹지기에게 문의하여 올려놓겠습니다. 우선 당분간은 질문 끝줄에 ID를 넣어주시기를 부특드립니다. "~ ynam4 "와 같이...
지금은 좀 나아 졌지만 이따금씩 동물들이 들어와 난장판을 만드는 경우가 있었기 때문에 미리 방지하기 위함이라는 것을 양해해 주세요. 기분나는 대로 ID를 사용하면 질문 자체가 무성의 해 보입니다.

(1) 이상기체이고, 기체를 섞었을 때 반응을 일으켜 몰수가 늘거나 줄지 않으며 온도와 압력이 일정하다고 하면 기체의 부피는 덧셈이 가능합니다. 따라서 2Nm3+3Nm3 =5 Nm3의 수식은 맞습니다.
기체의 부피를 모두 온도와 압력이 모두 같은 조건인 표준상태로 나타냈기 때문입니다.

정해진 용기에 기체를 투입할 경우 압력이 올라가게 되므로 투입한 각각의 가스 부피는 줄어들게 되지만 이를 모두 표준상태의 부피로 환산한다면 덧셈이 가능하지요.

(2) 기체를 취급할 경우 단순히 "부피"만으로는 별 의미가 없습니다. "온도"와 "압력"이 정해진 상태라야 정확한 양을 알 수 있습니다. 이는 압축성 유체라서 그렇습니다. 액체나 고체는 압력이 올라가더라도 부피가 크게 변하지 않지만 기체는 (절대)압력에 반비례해서 줄어들기 때문에 항상 일정온도와 압력에서의 부피를 언급하게 되는데 이 때 표준조건으로 정해둔 온도와 압력이 0도와 1기압상태가 되는 것이지요. 이건 하나의 약속입니다. 표현방식도 Nm3으로 통일되어 있습니다.

(3) 따라서 기체의 량을 항상 표준상태의 부피로 바꾸어 나타내거나, 이를 기체의 밀도를 곱하여 질량으로 나타내거나 "표준상태에서의 몰당 부피(Standard State Molar Volume)로 나누어 "몰수"로 나타냅니다.

(기체의 질량, kg) = (기체의 부피, m3)*(기체가 존재할때의 밀도, kg/m3).....질량으로 나타내는 경우
(기체의 부피와 밀도를 알아야 함)
= (기체의 몰수, kg-mole)*(기체의 분자량, kg/kg-mole).....질량으로 나타내는 경우
(몰수와 분자량을 알아야 함)

(기체의 몰수, kg-mole) = (표준상태에서의 기체부피, Nm3)/(22.4 Nm3/kg-mole)...몰수로 나타내는 경우
...온도와 압력을 모르더라도 표준상태 부피만 알고 있으면 몰수는 알 수 있음, 그러자 분자량을 모르면 질량을 알 수 없음

(4) 위의 (3)항에서 우측의 단위를 곱해서 좌변의 단위가 나오는 것을 확인해 보세요.
(모든 화공계산은 단위가 맞지 않으면 헛 계산입니다. 단위환산 착오로 인공위성을 날려버린 일이 몇년전에 NASA에서 실제로 벌어졌었습니다. 엔지니어가 1 ton을 2200 lb로 계산하지 않고 2000 lb를 기준으로 연료를 채웠다고 합니다. 2000 lb는 Short-ton, 2200 lb는 Long-ton인데 미국은 고리타분한 English Unit에서 벗어나지 못하고 있습니다. 유럽공동체에서는 SI Unit를 도량형의 표준단위로 사용하기로 하였기 때문에 SI단위 혹은 Metric 단위로 통일 될 것입니다.)

(5) Gas Balance는 항상 몰 수를 기준으로 계산하고 나중에 필요시
-몰수에 평균분자량만 곱하여 질량으로 환산하면 됩니다 .
-평균 분자량은 전체의 무게를 전체의 몰수로 나누면 됩니다.
-또한 이를 표준상태의 부피로 환산하려면 STP Molar부피 22.414 m3/kg-mole을 곱해주면 됩니다 .

(전체의 몰수, m) = m1 + m2 + ...... = Σ (mi)

(전체무게, W) = W1+ W2 + ...........= Σ (Wi)

= Σ(각성분 몰수*각성분 분자량)
= m1*M1 + m2*M2 + ....... = Σ (mi*Mi), mi=i성분의 몰수, Mi=i성분의 분자량, Wi=mi*Mi=각성분 질량

= (전체의 몰수)*(평균분자량)
= m * (M)..........M=평균 분자량, Mi=i성분 분자량

(전체의 표준상태에서의 부피) = m * 22.414...................
m의 단위가 g-mole이면 L, kg-mole이면 m3, mg-mole이면 ml가 됨

(평균 분자량) = (전체무게)/(전체 몰수)
= W/m
= Σ(mi*Mi)/Σ(mi)

(각성분의 몰분율, xi) = (각성분 몰수/전체의 몰수)
= (mi/m) = mi / (m1+ m2+m3+...)

(각 성분 몰분율의 합) = x1+x2 +x3 +...... = 1
= m1/m + m2/m + m3/m = (m1+m2+ m3 +...)/m = 1

(각 성분의 분압, Pi) = xi * P
(각 성분 분압의 합, P) = P1 + P2 + P3+.... = (x1*P)+ (x2*P)+....... = P =전체의 압력

(몰분율) = (용적분율) =( 압력분율), xi = Vi/V = Pi/P

(1) 이상기체이고, 기체를 섞었을 때 반응을 일으켜 몰수가 늘거나 줄지 않으며 온도와 압력이 일정하다고 하면 기체의  부피는 덧셈이 가능합니다.   따라서  2Nm3+3Nm3  =5 Nm3의 수식은 맞습니다. 
기체의 부피를 모두 온도와 압력이 모두 같은 조건인 표준상태로 나타냈기 때문입니다.

정해진 용기에 기체를 투입할 경우 압력이 올라가게 되므로 투입한 각각의 가스 부피는 줄어들게 되지만 이를 모두 표준상태의 부피로 환산한다면 덧셈이 가능하지요.

(2) 기체를 취급할 경우 단순히 "부피"만으로는 별 의미가 없습니다.  "온도"와 "압력"이 정해진 상태라야 정확한 양을 알 수 있습니다.   이는 압축성 유체라서 그렇습니다.   액체나 고체는 압력이 올라가더라도 부피가 크게 변하지 않지만 기체는 (절대)압력에 반비례해서 줄어들기 때문에 항상  일정온도와 압력에서의 부피를 언급하게 되는데  이 때 표준조건으로 정해둔 온도와 압력이 0도와 1기압상태가 되는 것이지요.   이건 하나의 약속입니다.  표현방식도 Nm3으로 통일되어 있습니다.

(3) 따라서 기체의 량을 항상 표준상태의 부피로 바꾸어 나타내거나, 이를 기체의 밀도를 곱하여 질량으로 나타내거나  "표준상태에서의 몰당 부피(Standard State Molar Volume)로 나누어 "몰수"로 나타냅니다.

(기체의 질량, kg) = (기체의 부피, m3)*(기체가 존재할때의 밀도, kg/m3).....질량으로 나타내는 경우 
                                                                                                                (기체의 부피와 밀도를 알아야 함) 
                                = (기체의 몰수, kg-mole)*(기체의 분자량, kg/kg-mole).....질량으로 나타내는 경우
                                                                                                               (몰수와 분자량을 알아야 함)    
                                   
       (기체의 몰수, kg-mole) = (표준상태에서의 기체부피, Nm3)/(22.4 Nm3/kg-mole)...몰수로 나타내는 경우
       ...온도와 압력을 모르더라도 표준상태 부피만 알고 있으면 몰수는 알 수 있음, 그러자 분자량을 모르면 질량을 알 수 없음

(4) 위의 (3)항에서 우측의 단위를 곱해서 좌변의 단위가 나오는 것을 확인해 보세요.  
     (모든 화공계산은 단위가 맞지 않으면 헛 계산입니다.  단위환산 착오로 인공위성을 날려버린 일이 몇년전에 NASA에서 실제로 벌어졌었습니다.   엔지니어가  1 ton을 2200 lb로 계산하지 않고 2000 lb를 기준으로 연료를 채웠다고 합니다.  2000 lb는 Short-ton, 2200 lb는 Long-ton인데 미국은 고리타분한 English Unit에서 벗어나지 못하고 있습니다. 유럽공동체에서는 SI Unit를 도량형의 표준단위로 사용하기로 하였기 때문에 SI단위 혹은 Metric 단위로 통일 될 것입니다.)

(5) Gas Balance는 항상 몰 수를 기준으로 계산하고 나중에 필요시 
     -몰수에 평균분자량만 곱하여 질량으로 환산하면 됩니다 .   
     -평균 분자량은 전체의 무게를 전체의 몰수로 나누면 됩니다. 
     -또한 이를 표준상태의 부피로 환산하려면  STP Molar부피 22.414 m3/kg-mole을 곱해주면 됩니다 .

(전체의 몰수, m) = m1 + m2 + ...... =  Σ (mi)

(전체무게, W) = W1+ W2 + ...........= Σ (Wi)

= Σ(각성분 몰수*각성분 분자량) 
                     = m1*M1 + m2*M2 + .......  =  Σ (mi*Mi), mi=i성분의 몰수,  Mi=i성분의 분자량, Wi=mi*Mi=각성분 질량

= (전체의 몰수)*(평균분자량) 
                     = m * (M)..........M=평균 분자량, Mi=i성분 분자량

(전체의 표준상태에서의 부피) = m * 22.414...................
                     m의 단위가 g-mole이면 L,  kg-mole이면 m3, mg-mole이면 ml가 됨

(평균 분자량) = (전체무게)/(전체 몰수)
                        = W/m 
                        = Σ(mi*Mi)/Σ(mi)

(각성분의 몰분율, xi) = (각성분 몰수/전체의 몰수) 
                        = (mi/m) =  mi / (m1+ m2+m3+...)

(각 성분 몰분율의 합) = x1+x2 +x3 +...... = 1
                                    = m1/m + m2/m + m3/m = (m1+m2+ m3 +...)/m  = 1

(각 성분의 분압, Pi) = xi * P     
     (각 성분 분압의 합, P) = P1 + P2 + P3+.... = (x1*P)+ (x2*P)+....... = P =전체의 압력

(몰분율) = (용적분율)  =( 압력분율),      xi =  Vi/V = Pi/P