Evaporation, Vaporization, Boiling   증발, 끓음, 기화

(2021-02-13)

Vapor, 증기, 포화 증기, 과열 증기, Vapor Pressure, 증기압, Saturation Vapor Pressure, 포화 증기압, Boiling Point, 끓는점, 비등점, Sublimation, 승화

1. 6개 가능한 상 변화액체기체 : 증발(Evaporation)
  ㅇ 기체액체 : 응축(Condensation)
  ㅇ 고체액체 : 용융(Melting)
  ㅇ 액체고체 : 응고(Solidification)/얼음(Cooling,Freezing)
  ㅇ 고체기체 : 승화(Sublimation)
  ㅇ 기체고체 : 증착(Deposition)

 
2. 끓음 (Boiling), 증발 (Evaporation), 승화 (Sublimation)

  ㅇ 끓음 (Boiling)
     - 액체 내 기포가 활발하게 생겨 표면에 도달하여 외부로 날아가는 것

  ㅇ 증발(蒸發) 또는 기화(氣化) (Evaporation, Vaporization) 
     - 증기가 표면에서 외부로 날아가는 것
        . 증발되는 조건은, 표면적온도에 의존적임

  ㅇ 승화 (Sublimation, 昇華)
     - 고체액체 상(相)을 거치지 않고 바로 기체상변화하는 것


3. 증기 (Vapor, 蒸氣)

  ㅇ 통상, 상온에서 액체,고체물질이, 기체 상태로 존재하는 것
     - 일정 압력에서 온도를 낮추거나 (냉각), 일정 온도에서 압력을 증가시킴으로서 (압축), 
     - 응축(고체,액체)될 수 있는 기체

  ㅇ 임계 온도(비등점) 보다 낮은 온도에 있는 기체 상(相)


4. 과냉각액, 포화액, 증기, 포화 증기, 과열 증기, 기체 비교

  ㅇ 쉽게 증발하지 않는 액체              :  과냉각액 (Subcolled Liquid)      
  ㅇ 쉽게 증발하려는 액체                 :  포화액 (Saturated Liquid)
  ㅇ 거의 응축 상태에 있는 기체 상(相)    :  증기 (Vapor)
  ㅇ 쉽게 응축될 수 있는 증기             :  포화 증기 (Saturated Vapor)
  ㅇ 잘 응축하지 않고 증발되기 쉬운 증기  :  과열 증기 (Superheated Vapor)
  ㅇ 실온에서도 완전 기체 상(相)          :  기체 (Gas)
 

5. 증기압 (Vapor Pressure), 포화 증기압 (Saturation Vapor Pressure)

  ㅇ 증기압 (Vapor Pressure)
     - 액체 표면 층에 존재하는 기체 분자들이 갖는 압력
        . 액체의 증기압이 외부 압력(대기압)을 넘어서면, 액체가 끓기 시작함
        . 대기압이 낮은 장소에서는, 물의 끊는 점도 낮아짐
        . 例) 20 ℃ 의 증기압은 대략 대기압의 0.02 배 정도
     - 특징
        . 온도에 따라 달라지지만, 부피에는 무관
        . 분자 간 힘이 크면, 증기압이 낮고, 그 반대면, 증기압이 높음
     
  ㅇ 포화 증기압 (Saturation Vapor Pressure) 
     - 증발(액체기체)과 응축(기체액체)이 균형(상 평형)이 일어나는 압력
        . 즉, 물이 끓을 때 : (증발 = 응축)
     - 어떤 특정 온도에서, 액체 상과 기체 상 간에 상 평형을 이룰 때, 
        . 그때 그 기체 상이 갖는 압력


6. 끓는점/비점/비등점 (Boiling Point, 沸騰點)액체 증기압이 외부 압력(주로, 1 atm 대기압)과 같아지는 온도
     - 액체에서 기체로 변하는 온도
        . 例) 물 100 ℃, 에탄올 79 ℃, 메탄올 64 ℃, 수은 357 ℃ 등


[상 변화] 1. 상 변화 2. 증발,승화 3. 증착 4. 용융 5. 응축 6. 응고 7. 잠열
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