가스일반: 비중, 증기압이란?

 

1. 비중

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1) 가스비중

가스비중의 기준이 되는 물질은 공기이며, 가스의 무게와 공기의 무게를 비교한 값이 비중이 된다. 정의를 보면 기체의 질량과 그 기체와 같은 조건 체적의 공기질량과의 무게비를 뜻하며, 일반적으로 표준상태(0℃, 1atm)의 기체와 표준상태의 공기를 비교한다. 이때 공기의 기준부피(22.4ℓ, 1mol)의 질량은 29g이다.

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예를 들어 CH4 의 비중을 구해보면 약 0.55임을 알 수 있다.

 

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2) 액비중

액체의 비중을 액비중이라 부르며, 기준이 되는 물질은 4℃의 물입니다. 4℃의 물 1cm3는 질량이 1g이기 때문에 밀도값과 비중의 값이 같게 됩니다.

 

 

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2. 증기압

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투명한 내압용기를 진공으로 하여 액상의 액화석유가스를 넣어 일정온도에서 밀폐시키면 액체의 일부는 기화되고 어느 정도의 압력에 이르면 더 이상 기화가 일어나지 않게 됩니다. 이 때의 액상태를 유지하고 있는 압력을 증기압 또는 포화 증기압이라고 하며, 동일성분 동일온도라면 용기에 들어있는 액체의 양과 관계없이 압력은 일정하게 유지된다.

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● 증기압의 원리

증기압의 원리

증기압은 액체의 종류와 온도에 따라 다르며, 같은 물질일 경우 온도가 일정하다면 용기에 들어있는 액체의 양과 관계없이 압력은 일정하게 된다.

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뚜껑이 없는 용기에 액상의 액화석유가스를 넣으면 증발하기 시작하여, 분자가 대기중으로 날아가 버리고 액상의 액화석유가스는 용기에 남아 있지 않게 된다. 그러나 뚜껑이 있는 용기에 액상의 액화석유가스를 넣고 온도를 일정하게 유지하면 액체상태의 액환석유가스가 일부 증발하여 기체가 되어 용기내의 공간을 채우고, 일정한 압력을 갖게 됩니다. 용기내의 액화석유가스 압력은 결구 이 가스가 갖는 압력이며, 이 압력이 상부로부터 액면을 눌러 액체상태의 액화석유가스는 더 이상 증발하지 못하고 그대로 액체상태를 유지한다.

 

 

용기밸브를 열어 용기내 상부공간을 채우고 있는 가스의 일부를 사용하며, 그 공간부분의 가스량이 감소하기 때문에 압력이 낮아진다. 그 결과 액면에 가해지는 압력도 감소되어 액체상태의 액화석유가스는 다시 증발하여 가스를 발생하게 된다. 용기밸브를 닫으면 가스가 증가하여 압력이 상승하고 결국 증발이 정지되어 일정한 압력을 유지하게 된다.

 

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