열역학적 성질에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? | [화공기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 22년 2회차
열역학적 성질에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
1
순수한 물질의 임계점보다 높은 온도와 압력에서는 상의 계면이 없어지며 한 개의 상을 이루게 된다.
2
동일한 이심인자를 갖는 모든 유체는 같은 온도, 같은 압력에서 거의 동일한 Z값을 가진다.
3
비리얼(Virial) 상태방정식의 순수한 물질에 대한 비리얼 계수는 온도만의 함수이다.
4
반데르 발스(Van der Waals) 상태방정식은 기/액 평형상태에서 3개의 부피 해를 가진다.
해설
정답은 2번이다. 각 보기를 검토하면, 1번은 임계점 이상에서 상의 계면이 소멸하고 단일 상(초임계유체)을 형성한다는 올바른 설명이고, 3번은 비리얼 계수가 온도에만 의존하는 성질로 맞다. 4번도 반데르발스 방정식이 기/액 평형 영역(dome 내부)에서 3개의 실근을 가지는 것이 특징이다. 반면 2번은 이심인자(acentric factor)가 같더라도 온도와 압력이 동일할 때 압축성 인자(Z)가 완전히 같지 않다는 점에서 오류다. 이심인자 기반의 대응 상태 원리는 같은 이심인자를 가진 유체들의 축약된(reduced) 상태에서 Z값이 유사하다는 근사일 뿐, 절대적으로 동일하지 않으며, 특히 절대 온도·압력에서는 더욱 편차가 발생한다.
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