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  상대밀도 문의
  글쓴이 : 핑크솔트   고유ID : oldironold     날짜 : 22-12-11 12:45     조회 : 213    
안녕하세요. Mixed phase의 Relative density (Specific gravity) 질문 올립니다.
Relative density (Specific gravity) 계산시
1. Vapor/Gas : 해당 Vapor/Gas의 분자량을 Air의 분자량으로 나눔
2. Liquid : 해당 density를 Water의 density로 나누는 것으로 알고 있습니다.
그렇다면 mixed phase의 경우 relative density는
위 계산했던 1,2번에 각각의 volumetric fraction을 곱해서 그 결과값을 서로 더하는 것이 맞는지 궁급합니다.
Mixed density의 경우 그렇게 하는 것이 맞다고 생각하는데
Relative density의 경우에는 저 생각이 맞는 것인지 아리송합니다.

Stefano    22-12-12 01:33
(0) 일반적으로 밀도(Density)는 단위부피당 질량으로 나타내기 때문에 (질량/부피)단위를 가지는 해당 물질의 밀도값만 언급하면 됩니다.  그러나 액체나 기체의 밀도를 각각 물과 공기의 밀도를 기준으로 하여 상대값으로 나타내는 방법이 흔히 말하는 비중(Specific Gravity)이고 상태값이기 때문에 상대적인 값이라서 단위가 없습니다. 

물의 기준밀도는 4℃에서의 밀도를 기준으로 나타내기 때문에 1 kg/L에 대한 상대적 밀도를 해당물질의 비중으로 나타내지만,
기체의 경우 온도와 압력에 따라 밀도가 달라지기 때문에 동일 조건의 공기밀도를 기준으로한 상대치를 기체비중으로 나타낸다고 보면 됩니다. 따라서 기체의 경우라면 공기의 분자량에 대한 기체의 상대적 분자량의 비라고 볼 수 있습니다.   

액체비중= (해당액체밀도/(물의 밀도) => 액체밀도 = 비중 *(1 kg/L)  .................(1)
기체비중 = (해당기체밀도)/(공기의 밀도) = (공기대비 상대적 분자량의 비)..........(2)

(1) 질문으로 돌아가서... (기-액)혼합물의 밀도.
액상과 기상이 혼합된 물질이라고 해서 물과 공기의 혼합비중으로 나타내는 경우는 없습니다.  기-액의 혼합물인 경우는 혼합밀도로 나타내면 됩니다.  혼합물질의 평균 밀도는 전체무게를 기-액 전체의 부피로 나눈 값으로 계산합니다.

(기-액 혼합물의 평균 밀도) = (기체 질량 + 액체질량)/(기체부피+액체부피)  ........(3)

참고로 기-액 혼합물이  순수물질의 증기와 액만으로 구성된 경우라면  기상의 분자량과 액상의 분자량이 같기 때문에 기상에서의 온도와 압력만으로도 기체 질량을 쉽게 추정할 수 있지만  기상이 공기와 해당액체의 증기가 혼합된 경우라면 혼합기체의 밀도를 계산하기가 좀 복잡해 집니다.    이런 경우  공기속에는 공기 뿐 만 아니라 그 액체의 온도에서 타나내는 증기압으로 포화되어 있다고 가정하여 기상물질의 분자량과 부피를 계산해야 하기 때문입니다.   

고-액 혼합물인 경우 기체대신 고체의 질량과 부피를 적용하여 (3)식과 같은 방법으로 평균밀도가 계산됩니다.    평규밀도가 계산되었다고 해서 이를 평균 비중으로 나타내는 일은 거의 없습니다 .
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