지식15 포화 satuarion 포화에 대해 생각해보겠습니다. 예를 들어 물이 담긴 용기에 설탕을 넣고 저으면 투명한물에 하얀 설탕이 점점 물에 녹게 되고 다 녹으면 투명해집니다. 여기에 설탕을 추가하고 저어 녹이고, 다시 설탕을 넣고 녹이기를 반복하다 보면 물에 설탕이 더이상 녹지 않고 설탕 알갱이가 육안으로 보이게 되는 지점을 만나게 됩니다. 이렇게 육안으로 보이기 시작한 설탕물은 더 이상 설탕을 받아들이지 못하는 상태이며 포화 용액이라고 합니다. 이것이 우리에게 익숙한 포화의 개념이고, 우리는 이제 여기에 온도와 압력을 더해 생각해야 합니다.서론 열역학에서 포화 열역학에서 포화란 기체나 액체의 상변화 현상의 경계로 인식합니다. 상변화는 온도와 압력에 영향을 받으므로 포화상태를 나타낼 때에는 온도와 압력을 함께 생각해야 합니다... 2025. 4. 23. 습공기 우리가 일상에서 숨쉬는 공기는 습공기moist air입니다. 습공기는 과학시간에 배운 질소78% 산소21% 그리고 아르곤, 탄산가스 엘룸등의 기체가 혼합된 건공기 dry air와 수증기가 혼합되어 있는 기체입니다. 따라서 우리는 공기조화를 공부하기 위해서는 습공기라는 개념에 익숙해져야 합니다. 습공기의 압력과 습도의 표현습공기의 압력은 아래와 같이 표현될 수 있습니다.P = Pa + Pvp : 단위 체적의 습공기 전체 압력Pa : 단위 체적의 건공기 압력Pv : 수증기 압력습도의 표현방법습도는 습공기의 중량을 의미하며, 수증기의 중량을 x kg이라고 한다면 건공기를 1로 하고(1+x)kg이 됩니다. 절대습도는 1kg의 건공기 중에 수증기가 몇 kg이 포함 되어있는지를 나타내는 것으로 x/1 kg/kg.. 2025. 4. 21. 임계점 물질은 고체, 액체, 기체라는 세 가지의 상(phase)으로 존재하지만, 이 경계는 절대적이라고 할 수는 없습니다. 왜냐하면, 온도와 압력이 특정 조건에 도달하면, 액체와 기체의 경계가 모호해지는 특별한 지점이 존재하기 때문입니다. 이 지점을 ‘임계점(Critical Point)’이라고 합니다. 임계점에서는 액체와 기체의 밀도가 동일해져 상의 구분이 사라지게 됩니다. 이는 열역학이 설명할 수 있는 드라마틱한 현상 중 하나이며, 물질의 본질을 이해하는 데 결정적인 역할을 하기도 합니다. 초임계유체(supercritical fluid)의 개념은 공학, 에너지, 환경기술 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용을 가능하게 하고 있습니다. 임계점은 단순한 학문적 호기심을 넘어, 미래 산업을 이끌어갈 열쇠가 될 수 있는.. 2025. 4. 20. 잠열 潛잠길 잠 熱더울 열 잠열 latent heat 즉 숨어있는 열이라는 뜻으로 예를 들면 100℃의 액체상태의 물 중에 1g이 100℃ 증기가 될 필요한 열은 540cal인데도 그 물의 온도는 100℃로 그대로이기 때문입니다. 단지 상태만 액체에서 기체로 변하였을 뿐입니다. 다른 예를 들어보겠습니다. 1g의 얼음이 녹아 물이 될 때 얼음은 고체에서 액체인 물로 상태만 변하였는데 이 때 80cal의 열을 흡수합니다. 이처럼 잠열은 고체와 액체, 액체와 고체사이에서 그 상태가 변할 때 방출하거나 흡수하는 열을 말합니다. 잠열의 발견18세기 이전의 과학자들은 열소이론으로 열이 물질의 하나라고 인식하고 있었고 온도계를 사용하여 측정된 값과 물질에 내포된 열의 양이 서로 같다고 여겼습니다. 그래서 100℃의 물.. 2025. 4. 17. 증기압 증기압이란 글자풀이로는 증기vapor에 의한 압력입니다. 증기상태로 존재할 수 있는 지구상의 모든 물질들은 증기압을 갖습니다. 극단적인 압력이나 온도조건을 빼고 일상에서 만날 수 있는 온도, 압력 조건에서 증기상태로 존재하지 않는 물질의 증기압은 0이 됩니다. 열역학에서 만나는 유기물질 대부분은 기체나 액체상태로 존재하므로 고유의 증기압을 갖습니다. 증기압은 어느정도 휘발성을 갖는지에 대한 휘발도의 척도가 됩니다. 일상에서 증기압이 높다는 것은 기체가 되려고 하는 성향이 큰, 다시 말해 휘발도가 크다는 의미가 됩니다. 상온 20℃에 놓인 에탄올, 물, 페놀을 예로 들어보겠습니다. 이들의 증기압은 각각 0.06bar, 0.02bar, 0.0005bar입니다. 페놀보다 물이 물보다 에탄올이 증기압이 높은 순.. 2025. 4. 16. 열용량 heat capacity (비열 specific heat) 온도계는 영어로 thermometer 즉 열 thermo가 얼마나 담겨있는지를 측정meter하는 기기라는 뜻을 갖고 있습니다. 이처럼 온도계를 발명했던 앞서 이야기했던 열소이론이 지배적이었던 시기였기에 온도계에 표시되는 눈금이 열소가 담긴 양이라고 생각하였습니다. 온도와 열량의 구분 없이 서로 다르지만 질량이 같은 두개의 물체를 온도계로 측정했을 때 온도가 같다면 두 물체에 담긴 열의 양은 같다고 생각하였습니다.하지만 우리가 알아야 할 것은 물체의 온도계가 가리키는 눈금과 그 물체의 열량은 엄연히 다른 것이라는 점입니다. 그 이유는 두 물체가 갖는 열용량이 다르기 때문입니다. 열용량이라는 개념이 없었기 때문에 두 물체의 온도가 같으면 열량이 같다고 하는 착오가 있었던 것입니다. 열용량의 역사 수은이.. 2025. 4. 15. 이전 1 2 3 다음
