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  절대압, 계기압 관련 질문
  글쓴이 : 초년생   고유ID : thdwogns555     날짜 : 18-04-17 11:40     조회 : 307    
안녕하세요. 질문 하나 드립니다.
용액의 압력,온도에 따른 농도표를 이용해  Tank내의 용액의 농도를 구하려고 합니다.
이때 Tank에 달려있는 압력계가 2bar를 나타내고 있다면,
농도표에서는 2bar가 아닌 대기압을 더한 3bar를 이용하여 농도를 구해야 하는지 궁금합니다.

스테파노 Stefano   18-04-19 00:32
어느 온도에서의 증기압이 용액성분 농도와 관련되어 있어 이로부터 농도를 구하고자 한다면 증기압에 바탕을 두어야 할 것이므로 반드시 절대압으로 취해야 하겠지요

물의 경우를 예를 들어 보충설명해 보겠습니다.

(1) 밀봉되어 있는 탱크에 끓지 않는 물이 들어있고 대기와 차단되지 않은 상태라고 한다면
그 탱크내의 전체의 실제 압력은 대기압이 됩니다.    그러나 계기압은 0을 나타내고 있습니다. 

이때의 상태에서 Tank 상부 기상 공간에서 나타내는 압력은...  계기압 = 0,  절대압력 = 1기압 = 760 mmHg
이 기상공간에서의 수증기 분압이  30 mmHg 라고 한다면 나머지 분압은 순수건조공기가 차지하고 있고 그 분압은 730 mmHg가 됩니다.

(2) 만일 이 Tank를 가열해서 온도가 올라가 물의 끓어 오르면서 수증기가 밖으로 새어나오는 상태가 되고 내부공기가 모두 Steam으로 바뀌고 나서 Valve를 잠궈 두었다면...  계기압 = 0,  절대압력 = 1기압 = 760 mmHg
물이 막 끓어 오르는 상태였기 때문에 이때가 물의 온도는 아마 100도였을 것입니다.  이때의 물의 증기압이 760mmHg에 도달했다는 뜻입니다.  이 탱크내에는 수증기만 들어있고 그 탱크내의 압력은 순수한 물의 증기압에 해당합니다.
(어느 물질의 끓는 점이라는 것은 그 물질의 증기압이 기상공간의 압력에 도달했을 때의 온도를 말합니다. )

(3) 이제 위의 (2)의 고정에서 밀봉된 상태가 계속유지되는 경우....
그 탱크내는 물의 온도와 물의 증기압을 나타내는 상태가 됩니다.  압력을 알면 온도를 알 수 있고 온도를 알면 압력을 알아낼 수 있는 상태인 것이지요.

(4) 이 상태(즉 탱크내에 순수한 물만 존재하는 상태)에서 온도가 식어지면 그때 나타내는 압력은 물의 증기압에 해당합니다.
온도가 100도 이하로 떨어지면 약간씩 진공이 걸리기 시작하지요.    30도정도로 온도가 내려가면  30 mmHg전도의 압력을 나타낼 것입니다.  계기압력만 잴수 있고 진공압력을 잴 수 없는 경우라면 압력이 나타나지 않겠지만 진공계로는 측정이 가능합니다.

(5)이제 거꾸로 온도가 올라가  계기압 0기압에서 압력이 올라가기 시작하고 있다면 그 때의 물의 온도는 100도가 됩니다
이 때는 계기압=0,  절대압=760 mmHg =대기압

(6)만일 그 계기압이 2기압을 타나을 경우에는 절대압력 = 대기압 + 계기압 = 760mm Hg + 1520 mmHg = 2,280 mmHg= 3.0997 kg/cm2 abs = 가 되는 것이고 이 압력이 순수 물의 증기압에 의해 나타냈을 것이므로,
그 때의 탱크내 물의 온도는 134도를 나타내고 있을 것입니다.  134도에서 2280mmHg가 바로 수증기 증기압에 해당합니다.
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