열역학 포화액표(saturated water table)에 대해 질문이 있습니다ㅜㅜ

1. 3.7 문제의 꼬리 문제 (a)에서 온도가 20도인데 어떻게 물이 액체와 고체가 같이 있는 상태라고 할 수 있는건가요? 문제에서 기압을 얼마라고 말을 안해줬기 때문에 물이 액체, 기체 상태 둘다 존재하는 기압에 놓여있다는 걸 암시하는 것인가요..?

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답변 : 네 맞아요. 주어진 온도 20도가 Tsat를 의미합니다. Tsat가 20도이면 Psat도 표에서 정해져 있어요. 그래서 주어진 압력도 알 수 있습니다. 예를 들면 대기압에서는 100도씨에서 물이 끓기 때문에 포화액 온도가 100도씨라고 주어지면 Tsat=100도씨 이고 현재 압력=Psat=1기압=101.325kPa=1.01325bar 이겠죠? (Tsat는 saturation 온도=포화 온도, Psat은 saturation 압력=포화 압력을 말합니다.)

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2. 만약 그렇다면 제가 주어진 20도라는 정보만을 가지고 테이블 A-2에서 미지값을 구하는 게 되는 건가요..?

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답변 : 네 맞습니다. 위 테이블에서는 50도 부터 나와있는데 이전 페이지에 가셔서 T=20도씨 인 곳을 찾으면 그 바로 오른쪽에 있는 압력이 바로 Psat이에요.

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3. 그리고 테이블 A-2의 이름이 포화액의 물성표 인 것도 이해가 안됩니다..ㅜ

포화액이라 함은 이미 100도에 도달하여 온도상승없이 상태변화를 겪고 있는 상태로 알고 있는데

왜 20도의 물에 대한 미지 물성값을 구하려고 포화액 물성표를 보아야 하는것인가요..?

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답변 : 압력에 따라 포화 온도가 달라진다는 것을 모르시는 것 같아요. 물은 꼭 100도씨에서만 끓는 건 아니에요. 압력이 대기압보다 높아지면 100도씨보다 더 높은 온도에서 끓어요. 반대로 압력이 대기압보다 낮아지면 더 낮은 온도에서 끓습니다. 이렇게 몇도씨에서 압력이 얼마나 되면 끓는지를 알려주는 표가 바로 A-2입니다. 그래서 20도씨에서 물과 증기가 공존하는 (=물이 끓는 상황) 이 때의 압력이 궁금하면 A-2에서 찾으면 됩니다.

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압력에 따라 포화 온도가 달라진다는 것의 예를 들면 예전에 학교 다닐 때 과학책에서 높은 산 위에서 밥을 할 때 밥이 설익는다고 하잖아요. 그 이유가 높은 산 위에는 공기 밀도가 낮아져서 대기압이 낮아집니다. 그래서 100도씨보다 더 낮은 온도에서 물이 끓어요. 물이 끓는점에 도달하면 모두 수증기가 될 때까지 더 이상 온도가 올라가지 않잖아요. 그래서 밥솥 안은 100도씨보다 낮은 온도로 유지되기 때문에 밥이 설익는 거에요.

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그리고 압력밥솥을 사용하면 밥솥 안의 압력을 높여주어 물의 끓는점을 올릴 수 있고 그러면 밥솥 안이 100도씨보다 높은 온도로 유지되어 밥을 충분히 익힐 수 있고 더 빠르게 할 수 있습니다.

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이해 되시나요??