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1[7급 국가직 화공열역학] 26년 1회차
0 °C, 0.4 bar에서 butane과 nn-hexane 혼합물이 기-액 평형에 있을 때, 기상에서 butane의 몰분율은? (단, 이성분 혼합물은 라울의 법칙을 따른다. 0 °C에서 butane의 포화증기압은 1.0 bar, nn-hexane의 포화증기압은 0.2 bar이다)
1
0.250
2
0.375
3
0.625
4
0.750
해설

라울의 법칙으로 액상 조성을 먼저 구하면 기상에서 butane의 몰분율은 0.625이다.

전압: P=x1P1sat+(1−x1)P2satP = x_1P_1^{sat} + (1-x_1)P_2^{sat}
대입: 0.4=1.0x1+0.2(1−x1)0.4 = 1.0x_1 + 0.2(1-x_1) → x1=0.25x_1 = 0.25

기상 조성: y1=x1P1satP=0.25×1.00.4=0.625y_1 = \dfrac{x_1P_1^{sat}}{P} = \dfrac{0.25 \times 1.0}{0.4} = 0.625

  • 0.250은 액상의 butane 몰분율이며 기상 조성이 아니다.
  • 0.375는 기상의 n-hexane 몰분율(1−y11-y_1)이다.
  • 0.750은 액상의 n-hexane 몰분율(1−x11-x_1)이다.

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