화산활동에 대한 이해와 대비

본문내용

유롭게 증발이 되는 것이다. 외부 압력이 1atm인 특별한 경우의 끓는 온도를 정상 끓는점이라고 한다(Tb로 표시). 표준 압력을 1atm으로부터 1bar로 바꿈에 따라 이 압력에서의 전이 온도를 정의해 놓은 것이 편리하다. 그리하여 1bar에서의 끓는점을 표준 끓는점이라고 한다. 1bar는 1atm보다 약간 작으므로 (1bar = 0.987atm) 표준 끓는점은 정상 끓는점보다 약간 낮다. 예로서 물의 정상 끓는점은 100℃이고 표준 끓는점은 99.6℃이다.
밀폐된 용기 안에서는 액체가 가열해도 끓지 않는다. 이때는 온도, 증기압력, 그리고 증기 밀도가 꾸준히 올라간다. 이와 동시에 액체가 팽창되기 때문에 그 밀도가 감소한다. 그리하여 마침내 증기의 밀도가 남아 있는 액체의 밀도와 같게 되고 두 상 사이의 표면이 없어지게 된다. 이 표면이 없어지는 온도가 바로 임계온도 Tc이다. 그리고 이때의 증기 압력이 임계 압력 pc이다. 이 임계온도와 그 이상의 온도에서는 균일한 단일 상이 용기에 가득 차며 계면이 존재하지 않는다. 즉 임계 온도보다 높은 온도에서는 액체상이 있을 수 없다.
(2) 녹는점과 삼중점
주어진 압력 하에서 액체와 고체가 평형을 이루면서 공존하게 되는 온도를 녹는점이라고 부른다. 물질은 그것이 어느 온도의 똑같은 온도에서 녹기 때문에 한 물질의 녹는점과 어는점은 똑같다. 압력이 1atm일 때의 녹는점을 정상 녹는점Tf, 그리고 1bar에서의 값은 표준 녹는점이라고 한다. 대부분의 경우정상 녹는점과 표준 녹는점은 무시할 수 있을 정도의 차이밖에 없다. 정상 어는점은 정상 녹는점이라고도 한다.
어떤 한 세트의 조건하에서는 세 가지 상이한 상(일반적으로 고체, 액체, 및 기체)이 다함께 공존하면서 평형을 이룰 수 있다. 세 상 경계가 만나는 점이 바로 조건들을 나타내는데 이 점을 삼중점이라고 한다.(삼중점에서의 온도를 T3 로 표시한다). 순수한 물질의 삼중점은 우리가 마음대로 조절할 수 없으며 물질에 따라 고유한 값의 압력과 온도에서 나타난다. 예로서의 물의 삼중점은 273.16K의 온도와 611Pa(6.11mbar, 4.58Torr)의 압력에서 나타난다. 다른 어떤 온도와 압력의 조건에서고 세 가지의 상이 공존할 수 없다. 이러한 성질 때문에 삼중점은 열역학적 온도 척도를 정할 때의 불변점으로 이용되고 있다.
삼중점은 한 물질의 액체상이 존재할 수 있는 최저 압력을 나타낸다. 고체-액체 상 경계의 기울기가 오른쪽으로 기울어져 있을 때는 삼중점이 액체가 존재할 수 있는 최저 온도를 나타내기도 한다. 액체가 존재할 수 있는 온도 상한은 임계온도이다.
Ⅲ. 결론
상평형은 몇 개의 상(相)이 공존하여 열역학적으로 평형상태를 이루고 있는 것이다. 임계점은 저온 상에서 고온 상으로의 상변화에서, 저온상이 존재할 수 있는 임계온도ㆍ압력이다. 임계온도보다 높아지면 액체상이 존재 할 수 없다. 액체가 존재할 수 있는 상한은 임계온도이다. 그리고 삼중점은 세 가지 상이 공존하는 부분이다.
Ⅳ. 느낌 및 감사의 글
상평형이라는 말에 대해서 좀 더 자세히 알게 되었습니다. ‘삼중점은 세 가지 상이 존재하는 곳이다’라고 단순히 알고 있었는데 이번 기회를 통하여 확실히 알게 되었고, 온도와 압력이 변함에 따라 물체의 상변화가 어떻게 되는지 잘 알게 되어 많은 도움이 된 것 같습니다. 이번 리포트를 함으로 인해서 수업시간에 배운 것 이상으로 많은 것을 알게 해주신 김정성 교수님께 감사드리고 자료를 찾는데 도움을 준 친구들에게 감사드립니다.
☞참고 문헌
생체과학을 위한 물리화학, Tinoco Sauer Wang, 자유아카데미
물리화학, P. W. Atkins. , 청문각

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