물의 증발잠열 \Delta \overline{H}는 1기압, 100℃에… | [화공기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 17년 3회차

물의 증발잠열 $\Delta \overline{H}$ 는 1기압, 100℃에서 539cal/g 이다. 만일 이 값이 온도와 기압에 따라 큰 변화가 없다면 압력이 635mmHg 인 고산지대에서 물의 끓는 온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 기체상수 R=1.987cal/molㆍK이다.)

26.2

해설

고산지대에서 물의 끓는 온도는 약 95℃ 다.
Clausius-Clapeyron 식  $\ln\dfrac{P_2}{P_1}=-\dfrac{\Delta \overline{H}}{R}\left(\dfrac{1}{T_2}-\dfrac{1}{T_1}\right)$  을 쓰되, 증발잠열을 몰 단위로 환산해  $\Delta \overline{H}=539\times18=9702\ \mathrm{cal/mol}$  로 둔다.
P₁=760mmHg, T₁=373K, P₂=635mmHg 를 대입하면  $\ln\dfrac{635}{760}=-0.180=-\dfrac{9702}{1.987}\left(\dfrac{1}{T_2}-\dfrac{1}{373}\right)$  이다.
정리하면  $\dfrac{1}{T_2}=\dfrac{1}{373}+3.68\times10^{-5}$  →  $T_2\approx368\ \mathrm{K}=95\ ^{\circ}\mathrm{C}$  로, 기압이 낮아지면 끓는점도 함께 내려간다.

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