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1[7급 국가직 화학개론] 25년 1회차
이산화 탄소(CO2)의 상평형 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 좌표축 상의 수치 간격은 확대되거나 축소되었다)
1
삼중점에서는 고체, 액체, 기체가 공존한다.
2
-60 °C에서는 액체 상태가 존재하지 않는다.
3
압력이 1 atm일 때에는 액체 상태가 존재하지 않는다.
4
온도 40 °C, 압력 77 atm에서는 액체와 기체가 공존한다.
해설
온도 40 °C, 압력 77 atm에서 액체와 기체가 공존한다는 설명이 옳지 않다. 이 조건은 임계점(31 °C, 72.8 atm)보다 온도와 압력이 모두 높아 초임계 유체 영역이다.
임계점을 넘으면 액체와 기체의 경계가 사라지므로 두 상이 구분되어 공존할 수 없다. 액체-기체 공존은 삼중점과 임계점을 잇는 증기압 곡선 위에서만 일어난다.
- 삼중점(-56.6 °C, 5.1 atm)은 세 상경계선이 만나는 점으로 고체·액체·기체가 공존한다.
- -60 °C는 삼중점 온도보다 낮아 압력과 관계없이 고체 또는 기체만 존재하고 액체 영역이 없다.
- 1 atm은 삼중점 압력 5.1 atm보다 낮아 액체 영역을 지나지 않으며, -78 °C에서 고체가 바로 승화한다.
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