스테파노 스테파노   00-00-00 00:00 온도와 증기압에 대하여 vincent님과 같이 착각하고 있는 엔지니어(심지어 10년된 엔지니어조차도)들이 의외로 많다는 것을 경험적으로 알고 있습니다.  이번 기회의 의문을 완전히 해소하기 바랍니다. 우선 귀하의 인식에서의 오류를 먼저 정정합니다. (1)"온도를 알면 H2O의 분압을 알 수 있으니까요..."라고 했는데 여기서는"분압"이 아니라 "증기압"이라고 해야 맞습니다. (2) 또 "100℃ 대기압의 밀폐계에서는 물은 Steam으로 존재합니다." 이는 옳지 않습니다. 맞게 고쳐쓰자면..  "물은 100℃ 대기압의 밀폐계에서 물과 Steam 어느 것으로든 존재 가능합니다. 또한 이 둘(즉 기상과 액상)의 ＇평형혼합물＇로도 존재가능합니다." 가 맞는 설명입니다. (3) 질문의 흐름으로 봐서 "포화수증기" "과열수증기"에 대해 이해를 못하는 것 같아 설명을 곁들이면.. 진공용기에 물만 담아두면 물의 온도에 해당하는 증기압이 기상에 수증기로 존재합니다.  이때의 수증기 압력을 "포화증기압(saturated vapor pressure)" 혹은 간단히 "증기압(vapor pressure)"이라고 부릅니다.  온도를 더욱 높여서 100℃가 되면 내부 수증기의 압력은 "대기압(760 torr)"과 같아집니다. 온도를 더욱 높이면 예를 들어 110℃로 올려주면 내부의 압력은 1075 torr가 되어 대기압보다 높아 집니다. 그러나 이것도 여전히 110℃상태에 있는 물의 "포화증기압"을 나타냅니다. 포화수증기 압력은 진공용기내에 있는 최후의 한방울의 물 마저 모두 증발해버릴 때 까지는 포화수증기 상태로 존재합니다.  예를 들어 그 온도가 120℃ 1489 torr(약2기압)라면 "포화수증기" 상태입니다.  (물이 증발함으로 해서 부피가 늘어나 용기를 채우게 되면 압력이 상승하고 이로 말미암아 물이 모두 증발되지 않았는데도 몰의 온도가 함께 상승하는 것입니다.  많은 사람들이 물이 남아 있어서 온도가 일정하다고 생각하는 경향이 있습니다.) 용기 안의 물이 모두 증발하고 나서 더욱 가열하면 이제는 기체법칙에 따르듯이 온도와 압력의 관계가 이루어 집니다.  포화수증기의 온도보다 높은 온도의 수증기인 "과열수증기(superheated steam)"가 되는 것입니다.  (4) 위에서 설명한 시스템은 물질이 물만 있을 경우입니다. 이제야 질문 내용에 대해 답변합니다. 위의 사실을 이해해야 이해할 수 있습니다.  질문을 고쳐씁니다. {수정질문} "용기내에 100℃ 1기압의 포화 수증기만 존재할 경우 100℃의 질소를 주입하여 500기압으로 만들면 내부에는 어떤 일이 벌어질까? " 그리되면 용기내에는 질소와 수증기가 500기압을 나타내고 일부분의 물은 응축되어 100℃의 물이 생깁니다.  이때 질소와 수증기로 섞여있는 혼합 기체중에 존재하는 물은 물의 100℃에서의 포화증기압 1기압에 해당하는 증기압을 나타냅니다.  즉 499기압은 질소가 나머지 1기압은 수증기가 차지하고 있습니다.  기상 혼합물 속의 수증기 농도는 부피(혹은 몰)기준시  1/500=0.002 = 0.2 v% 가 되지요.  나머지의 물은 액상으로 존재하게 됩니다. 압력이 높으면 물속에도 질소기체가 녹아 들어갑니다. (참고로..액체에 용해되는 질소의 량은 헨리의 법칙에 따라 추정할 수 있습니다.)            이제 궁금증이 모두 풀렸을 것으로 봅니다. 이제 완전히 이해 되었나요? Stefano/030924 온도와 증기압에 대하여 vincent님과 같이 착각하고 있는 엔지니어(심지어 10년된 엔지니어조차도)들이 의외로 많다는 것을 경험적으로 알고 있습니다. 이번 기회의 의문을 완전히 해소하기 바랍니다. 우선 귀하의 인식에서의 오류를 먼저 정정합니다. (1)"온도를 알면 H2O의 분압을 알 수 있으니까요..."라고 했는데 여기서는"분압"이 아니라 "증기압"이라고 해야 맞습니다. (2) 또 "100℃ 대기압의 밀폐계에서는 물은 Steam으로 존재합니다." 이는 옳지 않습니다. 맞게 고쳐쓰자면.. "물은 100℃ 대기압의 밀폐계에서 물과 Steam 어느 것으로든 존재 가능합니다. 또한 이 둘(즉 기상과 액상)의 ＇평형혼합물＇로도 존재가능합니다." 가 맞는 설명입니다. (3) 질문의 흐름으로 봐서 "포화수증기" "과열수증기"에 대해 이해를 못하는 것 같아 설명을 곁들이면.. 진공용기에 물만 담아두면 물의 온도에 해당하는 증기압이 기상에 수증기로 존재합니다. 이때의 수증기 압력을 "포화증기압(saturated vapor pressure)" 혹은 간단히 "증기압(vapor pressure)"이라고 부릅니다. 온도를 더욱 높여서 100℃가 되면 내부 수증기의 압력은 "대기압(760 torr)"과 같아집니다. 온도를 더욱 높이면 예를 들어 110℃로 올려주면 내부의 압력은 1075 torr가 되어 대기압보다 높아 집니다. 그러나 이것도 여전히 110℃상태에 있는 물의 "포화증기압"을 나타냅니다. 포화수증기 압력은 진공용기내에 있는 최후의 한방울의 물 마저 모두 증발해버릴 때 까지는 포화수증기 상태로 존재합니다. 예를 들어 그 온도가 120℃ 1489 torr(약2기압)라면 "포화수증기" 상태입니다. (물이 증발함으로 해서 부피가 늘어나 용기를 채우게 되면 압력이 상승하고 이로 말미암아 물이 모두 증발되지 않았는데도 몰의 온도가 함께 상승하는 것입니다. 많은 사람들이 물이 남아 있어서 온도가 일정하다고 생각하는 경향이 있습니다.) 용기 안의 물이 모두 증발하고 나서 더욱 가열하면 이제는 기체법칙에 따르듯이 온도와 압력의 관계가 이루어 집니다. 포화수증기의 온도보다 높은 온도의 수증기인 "과열수증기(superheated steam)"가 되는 것입니다. (4) 위에서 설명한 시스템은 물질이 물만 있을 경우입니다. 이제야 질문 내용에 대해 답변합니다. 위의 사실을 이해해야 이해할 수 있습니다. 질문을 고쳐씁니다. {수정질문} "용기내에 100℃ 1기압의 포화 수증기만 존재할 경우 100℃의 질소를 주입하여 500기압으로 만들면 내부에는 어떤 일이 벌어질까? " 그리되면 용기내에는 질소와 수증기가 500기압을 나타내고 일부분의 물은 응축되어 100℃의 물이 생깁니다. 이때 질소와 수증기로 섞여있는 혼합 기체중에 존재하는 물은 물의 100℃에서의 포화증기압 1기압에 해당하는 증기압을 나타냅니다. 즉 499기압은 질소가 나머지 1기압은 수증기가 차지하고 있습니다. 기상 혼합물 속의 수증기 농도는 부피(혹은 몰)기준시 1/500=0.002 = 0.2 v% 가 되지요. 나머지의 물은 액상으로 존재하게 됩니다. 압력이 높으면 물속에도 질소기체가 녹아 들어갑니다. (참고로..액체에 용해되는 질소의 량은 헨리의 법칙에 따라 추정할 수 있습니다.) 이제 궁금증이 모두 풀렸을 것으로 봅니다. 이제 완전히 이해 되었나요? Stefano/030924

Stefano Stefano   39-08-02 00:00 Keyword 사용해서 다시 질문바랍니다. Keyword 사용해서 다시 질문바랍니다.

카리스마 카리스마   39-08-02 00:00 1번은 마그네슘에 대한 것입니다 (일반화학이나 유기화학 참고 유기화학에 더 잘나옴) 전자가 12개 짜리면 뭐죠?? 원자번호 12번 1번은 마그네슘에 대한 것입니다 (일반화학이나 유기화학 참고 유기화학에 더 잘나옴) 전자가 12개 짜리면 뭐죠?? 원자번호 12번

vincent vincent   39-08-02 00:00 답변이 없어서 포기하고 있었는데..오늘 그냥 놀러와서 답변을 봤습니다. Stefano 님의 자세하고 성의 있는 답변 정말 감사드립니다. (__) 답변이 없어서 포기하고 있었는데..오늘 그냥 놀러와서 답변을 봤습니다. Stefano 님의 자세하고 성의 있는 답변 정말 감사드립니다. (__)