안녕하세요, 기계과 출신으로 석유화학업계에 종사하게 되어 열심히 공부하고 있는 중입니다.
증기압에 대해 검색해보니, '기체가 액체/고체와 동적 평형상태를 이루는 상태에서의 기체의 압력을 포화증기압이라 한다'라는 결과를 얻을 수 있었습니다.
그리고 포화증기압을 측정하는 환경은 밀폐되고 일정한 부피를 갖으며 동적 평형상태를 이룰 만큼의 충분한 액체/고체가 있는 경우라는 것도 알 수 있었습니다.
그런데, 끓는점에 대해 찾아보니 포화증기압이 외부 압력과 같아지는 온도라고 합니다.
여기서 의문점이 있습니다.
1) 밀폐되고 진공상태였던 용기에서는 동적 평형상태에서의 기체의 압력이 포화증기압이라 하는데, 이것이 외부 압력이 되는것인지요??
1.1) 만일 그렇다면 액체/고체의 증발과 기체의 응축 속도에 의해 동적 평형상태가 되어 포화증기압이 되기 이전부터, '외부 압력 = 증기압 < 포화증기압'이므로 끓는 현상이 발생하나요? 또한 포화증기압 상태에서도 외부 압력 = 포화증기압이므로 계속해서 끓는 현상이 일어나는 건지 궁금합니다.
1.2) 포화증기압이 외부 압력이 아닌 경우, 외부 압력과 포화증기압이 정확히 무엇을 의미하는 지 궁금합니다.
2) 열린계에서는 증발이 일어나면서 공기 내 분압의 형태로 증기압이 존재할 것 같은데, 분압이 포화증기압의 크기가 될 때까지 계속해서 증발 속도가 응축 속도보다 빠른 상태가 유지되는 건가요?
2.1) 그리고 열린계에서 포화증기압이 외부 압력과 같아지는 건 어떤 상황인지 잘 이해가 가지 않습니다. '대기에 의한 압력 = 해당 기체의 포화증기압' 이라는 건가요? 하지만 대기압에서 물이 끓는 경우에도 해당 위치의 외부 압력이 대기압 1 + 포화증기압 1 = 2기압이 되진 않는 것 같은데요..
3) 그래서 제가 찾은 증기압에 대한 정의 자체가 맞는 건지 헷갈립니다. 끓는 현상이 일어날 때, 액체/고체 내부에서발생하는 기포가 가지는 압력의 명칭은 무엇인가요? 이것도 증기압인가요?
4) 마지막으로, 증기 선도에서 습증기의 건도가 0으로 존재할 수 있는 건가요? 증기압에 대해 공부하다 보니, 모든 온도에서 액체/고체 표면으로부터 증발 현상은 일어나는 것이라고 봤는데, 그렇다면 조금이라도 증기가 포함되어 있는 것 아닌가요??
제가 찾아 봤던 내용들이 맞는 것인지부터 헷갈리는데요... 많은 가르침 주시면 정말 감사하겠습니다.
