1. 상변화 관련 주요 점들 요약
ㅇ 융점 (Melting Point) : 고체가 액체로 녹기 시작하는 온도
- 얼음 → 물 (0℃, 1기압 기준)
ㅇ 응고점 (Freezing Point) : 액체가 고체로 얼기 시작하는 온도
- 물 → 얼음 (0℃, 1기압 기준)
ㅇ 비등점 (Boiling Point) : 액체 내부까지 기화가 일어나는 온도
- (증기가 형성되는 온도)
- 물의 비등점: 100℃ (1기압 기준)
ㅇ 증발점 (Evaporation Point) : 액체 표면에서만 기화가 일어나는 현상
- 표면에서 서서히 기화 (비등과는 다름)
ㅇ 포화점 (Saturation Point) : 주어진 압력에서 액체와 기체가 공존할 수 있는 온도
- 포화온도 또는 포화압력이라 부르기도 함
ㅇ 삼중점 (Triple Point) : 고체,액체,기체가 동시에 평형 상태로 존재하는 유일한 점
- 물의 삼중점 : 0.01℃, 611.657 Pa
ㅇ 임계점 (Critical Point) : 액체,기체 구분이 사라지는 점 (물의 임계점 : 374℃, 22.1 MPa)
- 임계온도 (Critical Temperature) : 아무리 압력을 높여도 액화할 수 없는 최고 온도
- 임계압력 (Critical Pressure) : 임계온도에서 액체로 만들 수 있는 최소 압력
ㅇ 과냉점 (Supercooling Point) : 0℃ 이하에서도 아직 얼지 않은 상태 (액체 상태 유지)
- 순수한 물은 -5℃까지도 얼지 않을 수 있음
ㅇ 과열점 (Superheating Point) : 비등점 이상인데도 액체 상태로 존재하는 불안정한 상태
- 정지된 물이 105℃ 이상 유지되다가 갑자기 끓음
2. 상태도 (Phase Diagram)에서의 주요 위치
ㅇ 삼중점 : 고체,액체,기체가 모두 만나는 지점
ㅇ 임계점 : 액체와 기체의 구분이 없어진 경계점
ㅇ 포화점 : 액체 ↔ 기체 전이 경계선 (포화 곡선)
3. 포화점 (Saturation Point)
ㅇ 순수물질이, 상 변화하는 상태 점
ㅇ 포화 온도 (Saturation Temperature)
- 주어진 압력에서, 순수물질이 상 변화하는 온도 ☞ 녹는점, 끓는점 참조
* 물질 종류 마다, 녹는점,끓는점이 다르므로, 이에의해 물질의 구분이 가능
ㅇ 포화 압력 (Saturation Pressure)
- 주어진 온도에서, 순수물질이 상 변화하는 압력
※ [참고] ☞ 과냉각 액체, 압축 액체, 포화 액체, 과열 증기 참조
4. 임계점 (Critical Point)
ㅇ 순수물질이, 압력이 매우 높을 때, 포화 액체와 포화 증기 상태가 일치하는 (동일한) 점
ㅇ 임계점에서의,
- 온도를, 임계 온도
. 例) 물 : 373.95 ℃, 헬륨 : -267.85 ℃
- 압력을, 임계 압력
. 例) 물 : 22.06 MPa, 헬륨 : 0.23 MPa
. 임계 압력 이상에서는 (초 임계 압력), 분명한 상 변화 과정이 없이,
. 즉, 증기상,액체상 공존 없이 오직 한 개의 상 만이 나타나며, 밀도가 연속적으로 변함
. 통상, 임계 온도 이하는, 압축 액체, 임계 온도 이상은, 과열 증기 라고 칭함
- 비체적을, 임계 비체적 이라고 함
. 例) 물 : 0.003106 ㎥/㎏, 헬륨 : 0.01444 ㎥/㎏
5. 삼중점 (Triple Point)
ㅇ 순수물질에서, 고체상,액체상,기체상이 동시에 상평형을 이루며 공존
- 例) 수소 (-259 ℃, 7.194 kPa), 이산화탄소 (-56.4 ℃, 520.8 kPa), 물 (0.01 ℃, 0.6113 kPa)
* (대기와 격리된 밀폐 용기에서 측정됨)
ㅇ 삼중점은, 물질 마다 서로다른 고유한 특성임
ㅇ 또한, 다른 삼중점으로써,
- 2개의 고체상과 1개의 액체상 또는 2개의 고체상과 1개 기체상 또는 3개의 고체상 등도 가능