카트가 비어 있습니다.

구입하기

수량: 0

전체: 0,00

0

증발 및 비등

증발 및 비등

증발하고 비등이 일어날 때, 액체 속에서 무엇이 어떻게 됩니까? 비등점은 무엇에 달려 있나요?

화학

검색어

증발, 비등, 상전이, 비등점, 압력, 열전달, 온도, 공기압, 물질의 상태, 물, 액체, 온도 변화, 물리학, 열역학, 끓는 물, 물리적 특성, 화학

관련 엑스트라

장면

증발

  • 불포화의 증기 - 액체에서 나가는 입자들의 양은 다시 들어가는 양보다 많다.
  • 액체
  • 증기 - 증발된 액체다.
  • 액체의 표면
  • 포화수증기 - 액체에서 나가는 입자들의 양과 다시 들어가는 양은 균형을 잡는다.

액체 속에서는 입자들이 서로 옆을 지날 가까운 접촉에 남아 있을 만큼 인력강하다. 움직이면서 서로와 계속 총돌하기 때문에 에너지를 전달한다. 액체 표면에 있는 몇 입자는 받은 에너지의 양이 충분하면 액체에서 나갈 것이다. 이것은 증발이라고 한다.

증발이 발생할 때, 평균보다 더 많은 에너지를 가지는 입자가 액체에서 나가므로 액체 속에 남아 있는 입자들은 평균보다 더 적은 에너지를 가지게 된다. 따라서, 액체의 온도감소될 것이다. 우리는 바로 이것 때문에 몸이 젖을 때 춥게 느낀다. 다른 말로, 증발은 열 감소를 뜻하기도 한다.

증발의 속도표면의 크기하고 액체의 온도, 표면 위의 공간의 습도, 그리고 공기의 이동에 달려 있다.

포화수증기

  • 포화수증기 - 액체에서 나가는 입자들의 양과 다시 들어가는 양은 균형을 잡는다.
  • 포화수증기가 압축될 때 증발된다, 그의 압력은 늘어나지 않는다. - 포화수증기의 압력은 온도에만 달려 있다.
  • 액체
  • 피스톤

어떤 액체가 폐쇄된 공간 안에서 증발될 때 액체의 표면 위에서 항상 더 많은 증발된 입자들쌓인다. 그런데 이런 입자들 중에서 많이 응결되어 액체 속으로 들어간다.

증발하고 응결의 과정은 균형 상태를 이루게 되면 폐쇄된 공간 안에서 포화수증기가 생긴다.

수증기의 입자들통의 벽부딪혀서 그에 압력을 가한다. 증기의 압력은 온도에만 달려 있다. 온도가 높을수록 압력도 높아진다. 기체가 압축될 때 그의 압력은 늘어난다. 그러나 증기압축될 때에는 응결되고 그의 압력은 변하지 않는다. 이것은 바로 기체하고 증기 간의 가장 큰 차이다.

비등

  • 증기의 거품 - 물속에서 증기 거품들이 생긴다.
  • 액체
  • 기압 - 해수면에서 평균 값은 101,000 Pa정도다.
  • 온도계
  • 증기의 거품 속의 압력 - 증기 거품의 압력은 온도에 달려 있다.
  • 물 분자
  • 증기의 거품

액체에서 기체가 되는 위상전이두 방법에 따라 진행될 수 있다. 바로 비등 또는 증발이다.

증발표면 위에서만 일어나지만 비등 때에는 액체 속에서 증기 거품이 생겨 표면 위로 올라온다.

이런 과정은 한 지정된 온도에 포화수증기가 가하는 압력외부 기압을 이룰 때에만 진행된다. 그렇지 않으면, 기압으로 인해 막 생긴 증기 거품이 바로 무너질 것이다. 따라서, 비등에 적절하게 높은 온도, 또한 낮은 기압이 필요하다.

비등점

  • 낮은 기압 물의 비등점은 더 낮다
  • 일반 기압 물의 비등점은 100 °C이다
  • 0 m
  • 100 °C
  • 89.6 °C
  • 3,000 m
  • 74 °C
  • 8,000 m
  • 70.6 °C
  • 10,000 m

액체의 비등점압력에 달려 있다.
일반 기압의 경우에 100 °C에 끓게 된다. 그러나 압력이 더 낮으면 비등점도 더 낮다. 그런데 높은 압력 하에, 물의 비등점은 높아진다. 바로 이것 때문에 닫힌 압력솥에서 100 °C 이상의 온도의 경우에 더 요리더 빨리 할 수 있다.

압력솥

  • 고온의 물 - 압력솥 속의 액체의 온도는 열려 있는 냄비의 비등점보다 더 높다.
  • 밸브 - 내부 증기 압력이 원하는 최대 압력을 이루지 못하면 밸브가 닫힌 상태로 남을 것이다. 압력은 압력솥 안에서 미리 설정된 제한을 넘게 된다면 밸브가 열어서 증기가 나갈 수 있으므로 압력은 변하지 않는다.
  • 고압의 증기 - 폐쇄된 공간 안에서 액체가 따뜻해지게 될 때 안의 증기 압력은 외부 기압보다 더 높을 것이다.
  • 온도계
  • 증기의 압력

압력솥이란 밀봉된 경우에 물이 일반 비등점, 즉 100 °C보다 더 큰 온도에 끓게 되므로 음식이 더 빠르게 익는 것을 가능하게 하는 냄비를 말한다.

높은 비등점이유 두껑 때문에 압력솥이 기밀이 되어 증기가 나갈 수 없다는 것이다. 증기의 압력외부 기압보다 훨씬 더 높다. 그래서 냄비 속의 액체의 비등점이 더 높아진다.

압력솥은 내부 압력을 두껑에 있는 추 밸브에 의해 조정할 수 있는 유형도 존재한다. 밸브의 추, 무게클수록 압력솥 속의 기압이 커진다. 그러므로 안에 있는 액체의 비등점높아진다.

캐비테이션

  • 프로펠러 깃의 앞면 고압
  • 프로펠러 깃의 뒷면 저압 - 프로펠러의 표면의 경우, 물의 압력이 낮은 점에서 물이 끓기 시작할 수 있다.

한 물체, 예를 들어서 프로펠러가 물속에서 빠른 속도로 움직일 때에 캐비테이션이 일어난다. 빠르게 이동하는 물체의 표면 곳곳에서 액체의 압력감소한다. 결과적으로, 액체가 끓게 되며 증기 거품이 생길 것이다.

이런 거품압력이 더 높은 곳을 이루자 바로 무너질 것이다. 거품이 무너지는 동안 음향의 충격파로서 대량의 에너지가 배출되는데 시끄러운 소음 이외에 물체의 표면에도 손해를 끼칠 것이다.
펌프하고 프로펠러의 경우에는 캐비테이션의 해로운 효과를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 그런데 이 현상은 다양한 물체의 표면을 깨끗이 씻는 데에 이용될 수 있다.

관련 엑스트라

위상전이

위상전이란 물질이 한 상태에서 다른 상태로의 변화를 말한다.

녹기와 얼기

얼을 때 물 분자 사이에 수소 결합이 형성되므로 결정 구조가 이어진다.

헤론의 기력구

알렉산드리아에서 활동한 헤론은 최초 기력구의 발명가이었는데 그가 만든 기력구는 장난감으로 여겨졌다.

온도계

온도를 측정하기 위해 여러 가지 기구가 만들어졌다.

와트의 증기 기관차 (18세기)

스코틀랜드 기술자 제임스 와트가 완벽하게 한 증기 기관은 기술을 대변혁화시켰다.

물 (H₂O)

물은 산소와 수소의 매우 안정적인 화합물인데 모든 형태의 생명체에게 필요하다. 자연에서는 고체, 액체 및...

냉장고가 어떻게 작동할까요?

냉장고의 작동에 대한 소개이다.

에어컨 기계가 어떻게 작동할까요?

에어컨은 안에 있는 열을 없애고 방출해서 방을 식힌다.

충동 수차

충동 수차의 구조와 작동 원리를 소개하는 애니메이션이다.

헤어드라이어는 어떻게 작동하나요?

헤어드라이어의 구조와 작동을 소개하는 애니메이션이다.

Added to your cart.