(1) 만일 용기내에 (처음부터) 공기가 들어있지 않다면 P1=0이 되므로 증기압 P2만 나타나게 될 것입니다
(질문에서와 같은 경우) 즉, 처음에 공기의 분압이 P1이고 휘발유 증기압이 0.5 bar인 경우 추가로 휘발유를 더 주입하였다고 하더라도 기상의 부피가 크게 줄어들지 않았을 경우라면 여전히 (1a)식에 의해 압력은 동일하게 나타납니다.
(배출구가 열려있다면 용기는 대기압상태가 유지되고 휘발유 증기압을 제외한 나머지는 공기가 채워져 휘발유를 더 넣어도 압력은 동일하게 대기압이 유지됩니다.)
(2) 용기내에 휘발유대신 처음에 공기로 채워져 있고 압력이 P1을 유지하고 있는 상태였을 때 용기의 배출구가 닫힌 상태에서 휘발유를 주입하게 되면 용기내 초기의 기상의 압력 P1에 다시 휘발유의 증기압이 더해져서 전체의 압력은 (1a)의 식에 의해 나타나게 됩니다. 휘발유 투입전 초기 공기압력 P1은 휘발유 투입 후 공기의 분압이 되고, 여기에다 휘발유의 증기압이 더해져서 전체압력은 (P1+P2)가 되므로 증기압 만큼의 압력이 더 늘어나게 됩니다.
(3) 위의 (2)의 계산에서 투입하는 액상의 부피가 많아서 기상의 부피가 크게 줄어들게 되는 경우에는 초기 압력을 유지하고 있던 기상의 압력이 올가가게 됩니다. 따라서 위의 (2)의 계산은 개략적인 계산이 되고 엄밀한 계산은 다음과 같이 이루어져야 합니다.
초기 기상의 공기 몰수 = n0 (= RT/PoVo) .....................(2), Po, Vo =초기의 압력, 부피, R=기체상수 T=온도
휘발유 투입후 기상의 부피 = V
휘발유 투입후 공기의 분압 P1 = no*RT/V, 휘발유의 분압 = P2
전체의 압력 P = P1 + P2 = no*RT/V + P2 ..................(1b) V ≒ Vo 이라면 (1a)식과 같아짐.
(1) 공기가 없는 경우라고 하면 (1a)식에서 공기의 압력을 제외시키면 되기 때문에 휘발유의 증기압만 나타나게 됩니다.
이 경우에는 휘발유가 채워져 있는 액의 부피나 기상의 부피에는 관련이 없습니다.
0.5bar로 유지되어 있고 액이 1/2이 채워져 있는 탱크에 용기부피의 1/4에 해당하는 휘발유를 넣어 증기의 압력이 2배로 증가하여 1 bar가 되었다고 하더라도 기상에 머물러 있던 휘발유의 1/2이 응축하여 0.5 bar를 유지하게 됩니다. 액이 응축되면서 온도가 약간 올라가겠지만 실온에 도달하면 시간이 좀 걸리지만 결국 0.5 bar로 평형에 도달하게 됩니다.
(2) 휘발유 성분을 알고 액의 온도만 알면 기상의 성분을 라울의 법칙으로 계산할수 있습니다. (아주 좋은 방법입니다.^-^)
