특정 볼륨

Specific volume

열역학에서 물질특정 부피(기호: ν 또는 })는 물질의 내적 속성으로, 물질의 부피(V)와 질량(m)의 비율로 정의된다. 밀도( ()의 역수이며 어금니 부피 및 어금니 질량과 관련이 있다.

특정 부피의 표준 단위kg당 세제곱미터(m3/kg)이지만, 다른 단위로는 ft3/lb, ft3/slug 또는 mL/g가 있다.[1]

이상적인 가스의 특정 부피는 다음과 같이 어금니 가스 상수(R)와 기체의 온도(T), 압력(P), 어금니 질량(M)과 관련이 있다.

= . = n

적용들

특정 볼륨은 일반적으로 다음에 적용된다.

일정한 수의 산소 가스 원자가 들어 있는 가변 부피의 밀폐된 방을 상상해 보라. 다음 네 가지 예를 생각해 보십시오.

  • 가스를 들여보내지 않고 챔버를 작게 만들면 밀도가 높아지고 특정 부피도 줄어든다.
  • 가스를 들여보내지 않고 챔버가 팽창하면 밀도가 떨어지고 특정 부피가 증가한다.
  • 챔버의 크기가 일정하게 유지되고 새로운 기체 원자가 주입되면 밀도가 높아지고 특정 부피가 감소한다.
  • 챔버의 크기가 일정하게 유지되고 일부 원자가 제거되면 밀도가 감소하고 특정 부피가 증가한다.

특정 부피는 물질의 속성으로, 특정 물질의 1킬로그램이 차지하는 입방미터의 수로 정의된다. 표준 단위는 kg당 mc3(m/kg3−1 또는 m/kg)이다.

때로는 물질의 1그램이 차지하는 세제곱 센티미터의 숫자로 구체적인 부피를 표현하기도 한다. 이 경우 단위는 그램(cm/g3 또는 cm/g3−1)당 센티미터 용량이다. m3/kg을 cm3/g로 변환하려면 1000을 곱하고 반대로 0.001을 곱한다.

특정 부피는 밀도에 반비례한다. 물질의 밀도가 두 배로 증가하면 동일한 염기 단위로 표현되는 물질의 특정 부피가 반으로 줄어든다. 밀도가 이전 값의 1/10로 떨어지면, 동일한 기준 단위로 표현되는 특정 부피는 10배 증가한다.

가스의 밀도는 온도의 미세한 변화에도 따라 변하는 반면, 일반적으로는 압축할 수 없는 것으로 생각되는 액체와 고체의 밀도는 거의 변하지 않을 것이다. 특정 부피는 물질의 밀도와 역류하므로 가스를 수반하는 상황을 다룰 때는 신중하게 고려해야 한다. 기온의 작은 변화가 특정 부피에 현저한 영향을 미칠 것이다.

인간의 혈액은 평균 1060 kg/m이다3. 그 밀도와 상관되는 특정 부피는 0.000943 m/kg이다. 혈액의 평균 특정 부피는 0.00100m3/kg의 물과 거의 동일하다는 점에 유의하십시오.[2]

적용 예

초고온증기 등 이상적인 기체의 특정 부피를 결정하기 위해 2500lbf/in2, R은 0.596이고 온도는 1960°R이다. 이 경우 특정 부피는 0.4672 in3/lb가 된다. 그러나 1160 °R로 온도를 변경하면 슈퍼 가열 증기의 특정 부피는 전체 59%의 변화인 0.27653 in/lb로 변경되었을 것이다.

둘 이상의 물질의 특정 분량을 알면 특정 용도에 대한 유용한 정보를 찾을 수 있다. 특정 부피 0.657 cm3/g의 물질 X와 특정 부피3 0.374 cm/g의 물질 Y의 경우, 각 물질의 밀도는 특정 부피의 역수를 취하면 알 수 있으므로, 물질 X의 밀도는 1.522 g/cm이고3 물질 Y의 밀도는 2.673 g/cm이다3. 이 정보로, 각 물질이 서로 상대적인 특정한 중력을 발견할 수 있다. Y에 대한 물질 X의 비중은 0.569인 반면, X에 대한 물질 X의 비중은 1.756이다. 따라서 물질 X는 Y에 놓이면 가라앉지 않는다.[3]

특정 솔루션 볼륨

비이상적 솔루션의 특정 볼륨은 구성 요소의 부분적 특정 볼륨의 합이다.

M은 혼합물의 어금니 질량이다.

공통 특정 볼륨 표

아래 표에는 유용할 수 있는 다양한 일반 물질의 밀도와 특정 부피가 표시된다. 이 값은 0°C(273.15K, 32°F)와 1 atm(101.325kN/m2, 101.325kPa, 14.7psia, 0psig, 760 torr)에서 공기로 정의되는 표준 온도와 압력에서 기록되었다.[4]

물질명 밀도 특정 볼륨
(kg/m3) (m3/kg)
공기 1.225 0.816
얼음 916.7 0.00109
물(액체) 1000 0.00100
솔트 워터 1030 0.00097
수성. 13546 0.00007
R-22* 3.66 0.273
암모니아 0.769 1.30
이산화탄소 1.977 0.506
염소 2.994 0.334
수소 0.0899 11.12
메탄 0.717 1.39
질소 1.25 0.799
스팀* 0.804 1.24

* 표준 온도 및 압력에서 측정되지 않은 값

참조

  1. ^ Moran, Michael (7 December 2010). Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Wiley. ISBN 978-0-470-49590-2.
  2. ^ Silverthorn, Dee (2010). Human Physiology. Pearson. ISBN 978-0-321-55980-7.
  3. ^ Walker, Jearl (6 April 2007). Fundamentals of Physics. Halliday. ISBN 978-0-470-04472-8.
  4. ^ "Engineering Tool Box". Retrieved April 14, 2013.