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증기 액체 평형을 이룬 닫힌계에서 응축과 기화는 동일한 비율로 발생하며 두 상의 질량에는 아무런 변화도 없습니다. 액체와 동적인 평형 상태에 있는 기체에 의한 부분적인 압력을 증기 압력이라고 합니다. 증기 상에 더 많은 분자가 있을수록 증기 압력은 더 높아질 것입니다.
따라서 증기 압력은 액체 분자가 주어진 온도에서 증기 상으로 넘어가는 경향을 반영합니다. 그것은 분자간 힘에 의해 지배되는 측정 가능한 양입니다. 휘발성은 동일한 조건에서 유지되는 액체의 증기 압력을 바탕으로 이러한 경향을 정성적으로 설명합니다.
예를 들어 헥산과 동일한 온도로 유지되는 물을 비교해봅시다. 헥산은 약한 분산력을 보이고 물은 강한 수소 결합을 보이기 때문에 헥산은 물보다 더 쉽게 증발합니다 평형상태에 있는 닫힌계에서 헥산의 증기 압력은 물보다 높습니다. 헥산은 휘발성이지만 물은 비휘발성이기 때문이죠.
액체 상태에서 열에너지 분포는 온도의 함수입니다 액체를 가열하면 온도가 상승하여 분자의 열에너지가 더 높아지며 이는 더 높은 기화율과 더 높은 증기압으로 이어집니다. 증기압이 외부의 압력과 같을 때 액체는 끓기 시작하고 이 현상이 일어나는 온도를 액체의 끓는점이라고 합니다. 정상적인 액체의 끓는점은 액체의 증기압이 1 기압과 같은 때의 온도입니다.
하지만 외부 압력이 서로 다를 때 액체는 정상적인 끓는점과 다른 온도에서 끓을 것입니다. 예를 들어 대기압이 1 기압인 표준 해수면에서는 물은 섭씨 100도에서 끓습니다. 대기압이 1 기압 미만인 고고도에서 증기 상은 더 적은 분자를 가지고도 낮은 외부 압력과 같게 할 수 있습니다.
이를 통해 물이 더 낮은 온도에서 끓게 되는 이유를 설명할 수 있습니다. 압력솥에서는 외부 압력이 높을수록 더 많은 증기 상태 분자가 필요하기 때문에 물은 더 높은 온도에서 끓게 됩니다.
밀폐된 용기에서 액체가 기화하면 기체 분자가 빠져나올 수 없습니다. 이러한 기체상 분자는 무작위로 움직이기 때문에 때때로 응축상의 표면과 충돌하며 어떤 경우에는 이러한 충돌로 인해 분자가 응축상으로 다시 들어가게 됩니다. 기체상에서 액체로의 변화를 응축이라고 합니다.…