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과학

라울 법칙

라울 법칙과학
영문명
Raoult law
이상적인 압력식
pᵢ=xᵢpᵢ*
xᵢ
액체 혼합물의 몰 분율
pᵢ*
같은 온도의 순수 성분 증기압
라울 법칙은 이상적인 액체 혼합물과 평형을 이루는 증기에서 성분의 부분 압력이 액체 몰 분율과 순수 성분의 증기압 곱으로 나타나는 관계다. 간단한 형태는 pᵢ=xᵢpᵢ*이며, 조성과 증기 압력을 연결한다.

액체의 몰 분율을 사용한다

식에서 xᵢ는 증기의 몰 분율이 아니라 액체 혼합물에 들어 있는 성분의 몰 분율이다. 액체와 기체의 조성이 언제나 같지는 않다. 어느 상의 조성을 대입했는지 확인해야 같은 성분의 부분 압력을 계산할 수 있다.

부분 압력의 계산

가상의 성분 A가 같은 온도에서 순수할 때 증기압 40 kPa를 갖고 액체 몰 분율이 0.30이라면 이상 모형의 부분 압력은 0.30×40=12 kPa다. 이 값은 A의 기여분이며 혼합물 위 증기의 총압과 자동으로 같지는 않다.

총압은 기여분을 더한다

기체 성분들의 부분 압력을 합하면 총압을 얻는다. 여러 휘발성 성분이 있다면 각 성분의 액체 몰 분율과 순수 증기압을 사용해 기여분을 구한다. 한 성분에 대한 식 하나를 모든 성분의 총압으로 잘못 읽지 않아야 한다.

비이상성의 처리

실제 혼합물은 단순한 이상 압력식에서 벗어날 수 있다. 더 일반적인 열역학적 표현에서는 활동도 계수와 퓨가시티를 사용해 성분의 거동을 다룬다. 단순식의 조건을 벗어난 자료에 계수를 1로 고정해 적용하지 않는다.

관련 문서

이상 혼합물 / 몰 분율 / 활동도 계수 / 압력 / 용액 / 기체 / 평형 상수