임계 온도와 임계 압력

임계 온도와 임계 압력

[ 출처: Atkins의 핵심물리화학 ]

 

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▶ 참고: 제11장 액체와 분자간 힘. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15274 ]

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밀봉된 강철 용기 안에 액체를 넣고, 가열하면,

증기상의 밀도는 증가하고, 액체상의 밀도는 감소한다.

 

계속해서 가열하면, 결국에는,

증기상과 액체상의 밀도는 같아지고, 이때 두 상의 경계면은 사라진다.

 

 

 

 

이때 온도를 “임계 온도 (critical temperature, Tc)”라 하고,

이때 증기에 의한 압력(= 증기압)을

“임계 압력 (critical pressure, Pc)”이라 한다.

( 물의 임계 온도는 374℃, 이때 증기압은 218 atm이다. )

 

[참고] 임계점 (critical point)

상평형 그림에서 x값이 임계 온도이고, y값이 임계 압력인 점.

 

 

 

[ 그림 출처 wikimedia ] 상평형도. 상평형 그림.

붉은 선은 승화 곡선, 파란 선은 증기 압력 곡선,

녹색 실선은 일반적인 형태의 융해 곡선을 나타낸다.

녹색 점선은 물의 융해 곡선이다.

 

 

 

 

임계 온도 이상에서는

아무리 높은 압력을 가해도 기체를 응축시켜 액체로 만들 수 없다.

( ∵ 분자 운동 에너지 >>> 분자간 인력 )

 

 

 

 

따라서 임계 온도는 “어떤 물질이 액체 상태로 존재할 수 있는 최고 온도”이기도 하다.

▶ 임계 온도 이상에서는 액체 상태로 존재할 수 없다.

▶ 기체를 압축해서 액체로 만드는 작업은, 임계 온도보다 낮은 온도에서만 가능한 일이다.

 

 

 

▶ 삼중점은 액체로 존재할 수 있는 가장 낮은 온도이고,

임계 온도는 액체로 존재할 수 있는 가장 높은 온도이다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2602 ] 상평형도 설명

 

 

 

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