물로 가득 찬 밀폐된 용기를 가열하면, 용기 내부의 압력이 변화한다
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먼저 용기의 강도가 무한대이며 변형이 일어나지 않는다고 가정해 봅시다.이러한 전제 하에, 물로 가득 찬 밀폐된 용기를 가열하면 용기 내부의 압력은 어떻게 변할까요?1. 밀폐된 용기의 부피는 일정하며, 용기 자체가 팽창하지 않는다고 가정하면, 물이 열에 의해 변화하는 과정은 이 제한된 부피 내에서만 일어날 수 있습니다.
2. 물의 비부피는 온도가 상승함에 따라 증가하지만, 압력과는 반비례합니다.물이 계속해서 열을 받아 온도가 상승하면, 같은 질량의 물이 차지하는 부피도 증가합니다. 하지만 부피에는 한계가 있기 때문에, 같은 부피를 유지하기 위해서는 압력을 높여야 합니다. 이러한 원리는 계속해서 유지됩니다. 3. 물이 임계 상태에 이르면, 물과 증기의 비부피 값이 같아집니다. 4. 글쓴이의 가정은 용기의 강도가 무한히 크다는 것이므로, 현재 알려진 물의 성질을 바탕으로 그 열팽창 법칙을 추론할 수 있다. 즉, 물이 계속 가열되면 압력도 점점 증가하여 결국 무한대가 된다.
5. 이 경우의 온도와 압력의 관계는 등비용적 원리를 이용해 추측할 수 있을까? 즉, 초기 상태의 압력과 온도에서의 비용적 값을 구한 다음, 온도를 점차 높여가며 각 온도에서 해당하는 압력을 구함으로써 온도와 압력의 관계를 알아낼 수 있을까?
6. 이런 식으로 설명하면 자연법칙에 위배되는데, 물의 물성이 어느 정도까지는 여전히 우리가 잘 아는 상태를 유지할지는 명확하지 않다.산소수소폭탄을 만들 수 있을지도 모르지만, 이건 그저 농담일 뿐입니다.