2010 필기 1회차 문제 질문입니다.
체적이 0.1 m^3인 튼튼한 밀폐용기에 물이 50kg 들어있으며 압력은 100kpa이다. 이 포화상태의 물을 가열할 경우 일어나는 변화로 알맞은 것은? (임계점에서 물 비체적은 0.003155m^3/kg 이고 100kpa에서 포화수 및 포화증기 비체적은 각각 0.001043, 1.694 m^3/kg이다.)
이 문제에서 답을 "기화가 일어나 수증기로 바뀌며 압력과 온도는 유지된다" 로 했는데 정답이 "응축이 일어나 액체상태로 바뀌며 압력과 온도가 올라간다" 로 되어있습니다 가열하는데 왜 응축이 되는지 이해가 안가요...
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댓글
안녕하십니까?
이패스코리아 임재기입니다.
이 문제는 조금 명확하지 못한 문제입니다.
처음에 들어있는 상태가 물만 들어 있는 것인지 물과 증기가 함께 있는 상태인지가 불분명합니다.
문제만 보면 물이 50kg 들어있으며 라고 되어있으니 물만 들어있는 것으로 보이지만
답지를 보면 처음 상태가 물과 증기가 함께있는 습포화증기 상태라고 판단이 됩니다.
만약 처음 상태가 물과 증기가 혼합된 습포화증기 상태이며 임계점의 비체적보다 작은 쪽에 있는 것이라면 용기를 가열하면 온도가 올라가고 압력도 올라갑니다.
체적이 일정한 상태에서 온도가 올라가면 압력도 비례하여 올라갑니다.
P-V선도에서 보면 체적이 일정한 상태에서 압력이 올라가면 습포화증기의 증기비율이 감소합니다.
즉 처음 상태에서는 증기였던 것이 압력이 올라감에 따라 응축되어 액체가 되었다는 의미 입니다.
그래서 체적이 일정한 상태에서 임계점 비체적보다 작은 상태에서 가열하면 처음상태(액체+증기)의 증기가 응축되어 액체가 되고 온도와 압력은 올라간다는 것이 답이되는 것입니다.
참고 : 현재 교재에 없는 옜날 문제에 대한 질문인 경우 질문하는 문제를 사진찍어 같이 올려주시면 정확한 답변을 드리는데 도움이 됩니다.(사진은 PNG 파일로 올리시면 됩니다.)
감사합니다.
임재기
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