게시판 > 질답게시판

스테파노 Stefano

23-03-19 20:42

(0) "질문좀 .."의 서두 제목은 적당하지 않습니다. 질문의 제목을 언급하는 것이 좋습니다. 또한 "~좀" 이라는 말은 일상적으로 말하는 이의 감정이 포함된 뉴앙스를 담은 표현입니다.

A1) 결론부터 말하자면 임계온도, 임계압력에 도달되어 있던 물을 냉각하게 되면 다시 온도와 압력이 동시에 떨어지면서 물이됩니다. 임계온도와 임계압력에 대해서는 A3)를 참조바랍니다.

A2) 질문에서 설명하고 있는 반응조건은 다음과 같습니다.
(1) (대기압 비점이) 160도인 물성의 물질A와 다른 물질B를 반응기에 투입한다. (필요시 각각의 투입량 명시)
(2) 이 혼합물을 300도가 될 때까지 가열하여 (반응 ___시간 동안) 반응시킨다. 이때 생성물질 ______이 생성된다.
(3) 반응이 완료되면 반응기 내의 압력은 300 kgf/cm2까지 압력이 올라간다.
(4) 반응기 가열을 멈추고 (냉각수를 통과시켜) 반응기 온도를 60도로 낮추어 준다.
이 때의 압력은 ( _____kgf/cm2)까지 낮아진다.
(5) 이 반응기에 (_________도의 )물을 물을 투입하면서 생성물질을 꺼내려고 하는데
반응 생성물질도 물성은 (대기압 혹은 어떤 압력에서) 비점이 160 도인 물질이다.

결과적으로
(6) 반응물 투입 후 반응전 가열하여 300도로 가열하여 300 kgf/cm2 g 로 올렸다가 반응 후 가열을 중지하고 60도로 냉각한 후 (온도를 모르는 )물을 투입하였는데 투(입한 물과 반응하여 다시 반응하여) 물의임계온도 임계압력으로 올라간듯한데 반응기를 다시 60도로 냉각한다.

이 냉각과정에서 어떤 문제가 발생할 수 있는가 ?
위의 과정설명이 비약되어 있고 질문내용이 산만하여 이해하기 힘들기 때문에 보충설명바랍니다.

스테파노 Stefano

23-03-19 20:46

A3) 임계온도 임계압력에 관한 설명..
증기나 가스가 나타내는 압력은 일정온도에서 용기내 분자들의 운동에 의해 서로 탄성충돌을 일으키면서 용기내 벽에 수직압력으로 나타내는 현상입니다. 따라서 압력이 먼저가 아니고 온도가 정해지면 나타나는 현상이 압력이 됩니다. 임계온도에서는 액이 존재하지 않기 때문에 증기압이라는 의미는 없지만 "임계압력"은 "임계온도"에서의 증기압이라고 이해하면 됩니다.

온도가 너무 올라가서 증기의 운동량이 커지게 되고 응축되지 않는 조건이 바로 임계온도인데 물리화학 용어로 "임계온도"는 "물질이 응축되지 않는 최고의 온도"를 말합니다. 따라서 임계온도 이상에서는 액상은 존재하지 않습니다.

임계압력은 임계온도에서 나타내는 압력을 말하는데 임계온도조건에서 액상으로 만들어 줄 수 있는 최소의 압력을 뜻합니다.
(한편, 임계압력은 임계온도를 언급하지 않으면 의미가 없습니다. 임계온도에서의 임계압력이라고 언급하지 임계압력에서 임계온도라는 표현은 거의 사용되지 않습니다.)

임계온도를 초과하는 온도에서는 임계압력 이상으로 압축하여 온도를 더 높일 수도 있는데 임계온도와 임계압력을 초과하는 조건의 유체는 "초임계유체:라고 합니다.

임계온도이상이나 임계압력이하의 압력의 유체는 가스(Gas)라고 하지만 임계온도 이하로 떨어지면 압축함으로써 응축시킬 수 있습니다. 임계온도 이하의 온도에서 액의 증기압이상으로 압축하면 응축이 일어납니다.

다시 질문으로 돌아와서..
초임계 상태에 있는 물질은 온도가 떨어지면 초임계상태가 아닙니다. 임계온도 이하로 온도가 내려갔다면 액의 증기압 이상으로 압축하거나 증기가 나타내고 있는 압력이하의 온도로 냉각하면 응축이 일어납니다. 응축이 일어나고 있는 온도-압력은 바로 그 물질의 액과 증기의 평형조건이 됩니다.

반응기내의 조건이 초임계 조건이었다고 하더라도 온도를 낮추면 압력도 함께 낮아져서 초임계 유체상태를 벗어나게 됩니다.

마동쓰 com2356

23-03-23 10:43

게시판에 글이 작성되지 않아, 본문과는 다른 내용을 댓글로 남깁니다. 양해부탁드립니다.

인터넷 브라우저 문제로 컴퓨터, 모바일로 게시판에 글 작성이 안 된다고 하는데, 혹시 해결방안이 있을까요?

스테파노 Stefano

23-03-24 13:51

미안합니다... 필자가 그 해결방법을 몰라서 주저하고 있습니다. 또한 예전부터 그 해결방법을 아시는 누군가의 도와줄 분을 찾고 있습니다만 선뜻 나서주는 분을 못찾고 있습니다.