증기압력

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증기압 또는 평형 증기압은 밀폐 시스템 내의 소정의 온도에서 응축된 위상과 열역학적 평형 상태에서 증기에 의해 가해지는 압력으로 정의됩니다. 평형 증기압은 액체의 증발 속도를 나타내는 것입니다. 입자가 액체로부터 도망치는 경향과 관련되어 있습니다. 상온에서 증기압이 높은 물질을 휘발성 물질이라고 부르는 경우가 많다. 액체 표면 위에 존재하는 증기에 의해 나타나는 압력은 증기압으로 알려져 있습니다. 액체의 온도가 상승함에 따라 그 분자의 운동에너지도 증가하게 됩니다. 분자의 운동에너지가 증가함에 따라 증기로 이행하는 분자의 수도 증가하여 증기압이 증가한다.

물질의 증기압은 클라우 시우스와 크라페론의 관계에 따라 온도와 함께 비선형적으로 증가합니다. 액체의 대기압 비점은 증기압이 주위의 대기압과 같은 온도입니다. 그 온도가 증가하면 증기압은 대기압을 극복하고 액체를 들어 올려 물질 대부분의 내부에 기포를 형성하기에 충분해집니다. 액체의 심부에 기포가 형성되면 액체의 압력이 대기압보다 높아지므로 액체의 심부에 있어서의 기포의 생성에는 보다 높은 온도가 필요하다. 얕은 깊이에서 더 중요한 것은 기포 형성을 시작하기 위해 필요한 온도가 높다는 것입니다. 기포 벽의 표면 장력은 매우 작아 초기 기포에 과압을 초래합니다.

혼합물의 단일 성분이 시스템의 총압력에 기여하는 증기압을 분압이라고 합니다. 예를 들어 해수면에 있으며 20℃에서 수증기로 포화된 공기는 약 2.3 kPa의 물, 78 kPa의 질소, 21 kPa의 산소, 0.9 kPa의 아르곤의 분압으로 합계 102.2 kPa의 표준 대기압의 기초가 된다. 측정과 단위의 증기압은 표준 압력 단위로 측정됩니다. 국제단위계는 압력을 면적당 힘의 크기를 갖는 파생 단위로 인식하고 파스칼을 표준단위로 지정한다. 파스칼은 1평방미터당 1 뉴턴입니다. 증기압의 실험적 측정은 1~200 kPa 공통 압력의 간단한 절차이다. 대부분의 정확한 결과는 물질의 끓는점 부근에서 얻을 수 있으며, 1 kPa 미만의 측정에서는 큰 오차가 발생한다. 대부분의 경우 시험물질을 정제하고 용기에 격리하며 이물질을 제거한 후 서로 다른 온도에서 용기 내 물질의 기상 평형 압력을 측정하는 절차가 있다. 물질 전체와 그 증기가 소정의 온도에 있는지를 확인하기 위해 주의를 기울임으로써 보다 높은 정밀도가 달성된다. 이것은 아이소토세노스코프를 사용하는 경우와 마찬가지로 격납 장소를 액체 욕조에 담금으로써 이루어지는 경우가 많습니다. 의학적 맥락에서 증기압은 다른 단위, 특히 수은 밀리미터로 표현될 수 있다. 이것은 휘발성 마취제에 있어서 중요하고, 대부분이 체온에서는 액체이지만 비교적 증기압이 높습니다.

 

일반적인 경향으로 주위 온도에서 액체의 증기압은 끓는점의 감소와 함께 증가합니다. 예를 들어 임의의 소정의 온도에서 염화메틸은 그래프 중의 액체 중에서 가장 높은 증기압을 갖는다. 증기압과 온도의 관계는 비선형이지만 그래프는 대수 수직축을 사용하여 약간 곡선을 그리기 때문에 하나의 그래프로 많은 액체를 그래프 화할 수 있다. 증기압의 대수를 플롯 하면 거의 직선을 얻을 수 있습니다. 끓는점에서 액체의 증기압은 그 주위 환경의 압력과 같다.

 

고체의 평형 증기압은 응축상이 자신의 증기와 평형할 때 도달하는 압력으로 정의할 수 있다. 결정과 같은 평형 고체의 경우, 이는 고체의 승화 속도가 기상 퇴적 속도와 일치할 때의 압력으로 정의할 수 있다. 대부분의 고체에서 이 압력이 매우 낮지만 몇몇 현저한 예외는 나프탈렌, 드라이아이스와 얼음이다. 모든 고체 재료에는 증기압이 있습니다. 그러나 값이 극단적으로 낮은 경우가 많기 때문에 측정은 상당히 어려울 수 있습니다. 전형적인 기술에는 열중력 측정과 가스 증산의 사용이 포함됩니다. 고체의 승화 압을 계산하는 방법은 몇 가지가 있다. 한 가지 방법은 핵융합 열이 알려진 경우 클라우시아스 클라페론 관계의 특정 형식을 사용하여 추정된 액체 증기 압력으로부터 승화 압력을 추정하는 것이다.

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