화학공학 열역학 문제: 액상 혼합물 내 성분의 휘발압 계산에 관한 의문점
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여러 선생님들, 최근 화학공학 열역학 교재에서 EOS를 이용한 기체-액체 상평형 계산에 관한 내용을 보다가 한 가지 의문이 생겼습니다. 보통 교재에서는 이때 기체상과 액체상의 성분 유동계수 표현식이 동일하다고 설명하는데, 액체 혼합물의 성분 유동을 계산할 때는 유동계수 표현식에서 부피 V를 액체의 몰부피로, 조성은 액체 내 성분의 몰분율*로 바꿔야 한다고 합니다. 일반적으로는 그렇게 설명됩니다.하지만 실제로, 액상 내 성분의 푸티에 계수 표현식의 경우는, 온도 T와 압력 p에서의 유한한 액상 부피 Vt부터, 온도 T와 압력 p가 0에 수렴하는 무한대의 부피까지 적분하는 형태입니다. 제 궁금증은, 압력이 0에 수렴할 때 액상 부피도 무한대가 되는 것인가 하는 점입니다사실 압력이 0에 가까워질 때는 액상이 존재하지 않아야 하죠.고수분들께서 궁금증을 풀어주시길 부탁드립니다. 감사합니다!
무슨 일인지 알게 되었습니다. 사실 수학적으로 EOS는 기액 혼합물의 p-V-T 거동을 기술할 수 있습니다. 즉, 유한한 액상 부피로부터 압력이 0에 가까워지는 희박한 기체까지 적분할 수 있는 것입니다. 자세한 내용은 후잉의 『유체의 분자열역학』 291쪽을 참조하시기 바랍니다.