[화학공학열역학③] #순수한 유체의 부피특성 #J.M. Smith

안녕하세요! 민ㅂr입니다! 

 

이번 포스팅 주제는 화학공학열역학(J.M. Smith 저서) 제3장 순수한 유체의 부피 관련 내용입니다.

 

1. 액체, 기체의 정의는?

     - 액체: 일정온도에서 감압시켰을 때 기화가 일어나는 물질 ↓

     - 기체: 일정압력에서 온도를 낮췄을 때 액화가 일어나는 물질 ←

 

2. 기체는 크게 (         ), (         )로 나눌 수 있다. 

    - 기체(gas), 증기(vapor)

 

3. 일정온도에서 압축시켜 응축시킬 수 있는 기체의 명칭은?

   - 증기(vapor)

 

4. 일정온도에서 아무리 압축시켜도 응축되지 않는 것은 (증기, 기체)이다.   

   - 기체(gas)

 

5. 기액상평형이 일어날 수 있는 최고 온도, 압력은?

   - 임계온도(Tc), 임계 압력(Pc)

 

6. 임계온도, 임계 압력 이상의 상태에 있는 유체의 명칭은?

   - 초임계 유체 

 

7. 삼중점 / 이상(two phase) 평형 / 단일상에서의 자유도는? (단, 순수 유체)

  - 삼중점 자유도 0, 이상 평형 1, 단일상 2

 

8. 순수한 유체가 단일 상일 때 유체의 부피는 (         ), (         )의 함수이다. 

   - 온도, 압력 / V = f(T, P) 

 

9. 부피 팽창률, 등온 압축률이 0인 유체는?

   - 비압축성 유체 

 

10. 실제 기체가 이상기체에서 벗어난 정도를 나타내는 수치는? 

    - 압축 인자(Z) / 압축 인자가 1이면 이상기체

 

11. 반데르발스 상태 방정식은?

    - (P+a/V2)(V-b) = RT 

 

12. 실제 기체의 압력 (부등호) 이상기체의 압력

    - <

 

13. 실제기체의 부피 (부등호) 이상기체의 부피 

    - >

 

14. 반데르발스 상태 방정식은 기체의 (        ), (        )을 고려한다. 

    - 기체의 인력, 분자 자체의 크기

 

15. 실제 기체가 이상기체와 비슷해지려면 온도는 (높고, 낮고) 압력은 (높아야, 낮아야 한다) 

    - 온도는 높고, 압력은 낮아야 한다. 

 

16. RK(레들리 쾅) 방정식은 반데르발스 식의 어떤 부분을 수정한 것인가? 

    - 기체의 인력 부분 

 

17. 반데르발스, RK 등의 상태 방정식은 부피(V)에 대한 (      ) 차 방정식임으로, (     )차 방정식으로 불린다. 

     - 3차

 

18. RK 식에서 SRK 식으로 발전될 때 추가적으로 고려된 사항은? 

     - 이심 인자(Acentric Factor) 

 

19. 반 데르 발스 식은 다원자 분자에서도 상태 값이 잘 맞는다 (O, X) 

     - X, 단원자 구형 분자에서 잘 맞는다. 

 

20. 반데르발스 식의 상수 a, b는 온도, 압력에 따라 변한다. (O, X)

    - X, 물질에 따라 변한다. 

 

21. 대응상태 원리는 누가 도입한 개념인가? 

   - 반데르발스 

 

22. 환산 온도, 환산 압력, 환산 부피 공식은? 

   - Tr = T/Tc, Pr = P/Pc, Vr=V/Vc

 

23. 대응상태 원리란, 물질에 상관없이 (        ,         )이 같으면 (         )도 모두 같고 (          ) 인자도 동일하다는 원리다. 

   - 환산 온도, 환산 압력 / 환산 부피 / 압축 인자 

 

24. 비리얼 상태 방정식에서 Z =?

   - Z = 1+ B'P +C'P^2 +... = 1+ B/V + C/V2 +....

 

25. 압력이 낮은 경우 비리얼 상태 방적식은 몇 차까지만 이용해도 잘 맞는가? 

   - 2차 / Z = 1 + B/V = 1 + BP/RT = PV/RT

 

26. 비리얼 계수는 (온도, 압력) 만의 함수이다. 

   - 온도 

 

27. 반데르발스식에서 Zc 값은? 

   - 3/8 ( 실제 분자의 Zc와 일치하지는 않음)

 

28. 단순 유체의 대표적 물질 3가지는?

   - Ar(아르곤), Xe(제논/크세논), Kr(크립톤) 

 

29. 단순 유체는 Tr이 0.7 일 때 log(Pr)^sat 값은 (        )이다. 

  - (-1)

 

30. 이심 인자의 정의식은? 

  - 이심인자 = -1-log((Pr)^sat) Tr=0.7

 

31. 대응상태 원리는 어떤 유체에 잘 적용되는가?

   - 단순 유체

 

32. 복잡합 분자들이 동일한 압축 인자를 갖기 위한 조건은? 

   - Tr, Pr이 같으며 이심 인자도 같을 때 

 

33. 이심 인자가 고려된 대표적인 상태 방정식은?

   - SRK방정식 

 

혹시 잘못된 내용이 있으면 댓글 남겨주시고, 포스팅이 도움이 되셨다면 공감 부탁드려요! 

그럼 저는 이만 안녕!