열역학 모델을 이용하여 상평형 계산을 수행하려고 할 때 응용 계에 대한… | [화공기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 15년 1회차
열역학 모델을 이용하여 상평형 계산을 수행하려고 할 때 응용 계에 대한 모델의 조합이 적합하지 않은 것은?
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물 속의 이산화탄소의 용해도 : 헨리의 법칙
2
메탄과 에탄의 고압 기ㆍ액 상평형 : SRK(Soave/Redlich/Kwong) 상태방정식
3
에탄올과 이산화탄소의 고압 기ㆍ액 상평형 : WILSON 식
4
메탄올과 헥산의 저압 기ㆍ액 상평형 : NRTL(Non-Random-Two-Liquid)식
해설
윌슨(WILSON)식은 액상 활동도계수 모델로, 저·중압에서 액상의 비이상성을 다루는 데 적합하다.
그러나 에탄올과 이산화탄소의 고압 기·액 평형은 이산화탄소가 임계점 부근·초임계 상태에 있을 수 있는 고압계이므로, 활동도계수 모델이 아니라 상태방정식(EOS) 접근이 필요하다. 따라서 이 조합은 적합하지 않다.
- 물 속 이산화탄소 용해도는 저농도 기체 용해 문제이므로 헨리의 법칙이 적합하다.
- 메탄-에탄의 고압 기·액 평형은 SRK 같은 상태방정식으로 다루는 것이 적절하다.
- 메탄올-헥산의 저압 기·액 평형은 NRTL 같은 활동도계수 모델로 잘 맞는다.
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