어떤 기체가 주울-톰슨 전환점(Joule-Thomson inversio… | [화공기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 17년 2회차
어떤 기체가 주울-톰슨 전환점(Joule-Thomson inversion point)이 될 수 있는 조건은? (단, 이다.)1
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해설
주울-톰슨 전환점은 등엔탈피 팽창에서 온도가 변하지 않는 점이므로, 압력 항의 괄호가 0이 되는 T(∂V/∂T)P = V 가 조건이다.
주어진 dH = CPdT + [V − T(∂V/∂T)P]dP 에서 교축은 등엔탈피이므로 dH = 0 을 대입하면
μ = (∂T/∂P)H = [T(∂V/∂T)P − V] / CP 를 얻는다.전환점은 μ = 0 인 지점이므로 분자가 0, 곧 T(∂V/∂T)P − V = 0 이어야 한다. 온도를 곱하지 않은 식이나 우변을 0 또는 1/V 로 둔 식은 이 유도와 맞지 않는다. 참고로 이상기체는 V = RT/P 라 모든 온도에서 이 조건을 만족해 교축해도 온도가 변하지 않는다.
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