๊ฒ์ด๋คผ์ญ ๋ฒ์น์ด๋?
๊ฒ์ด๋คผ์ญ ๋ฒ์น์ ๋ฐํ๋ ๋จ๋จํ ์ฉ๊ธฐ ์์ ๋ค์ด ์๋ ์ผ์ ๋์ ๊ธฐ์ฒด๊ฐ ์จ๋ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ผ ์๋ ฅ์ด ์ด๋ป๊ฒ ๋ฌ๋ผ์ง๋์ง๋ฅผ ์ค๋ช ํฉ๋๋ค. ๋ถํผ์ ๊ธฐ์ฒด ๋ถ์ ์๊ฐ ์ผ์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋ ๋, ๊ธฐ์ฒด์ ์๋ ฅ์ ์ ๋์จ๋์ ์ ๋น๋กํฉ๋๋ค. ์ฝ๊ฒ ๋งํด ๊ธฐ์ฒด๋ฅผ ๊ฐ์ดํ๋ฉด ์๋ ฅ์ด ์ฌ๋ผ๊ฐ๊ณ , ์ํ๋ฉด ์๋ ฅ์ด ๋ด๋ ค๊ฐ๋๋ค. ์คํ๋ ์ด ์บ์ '๊ฐ์ด ๊ธ์ง' ๊ฒฝ๊ณ ๊ฐ ๋ถ์ด ์๋ ์ด์ ๋, ๊ณ์ ์ ๋ฐ๋ผ ์๋์ฐจ ํ์ด์ด ๊ณต๊ธฐ์์ด ๋ณํ๋ ์ด์ ๊ฐ ๋ฐ๋ก ์ด ๋๋ฌธ์ ๋๋ค.
๊ณต์
์ด ๋ฒ์น์ $$\frac{\text{P}_1}{\text{T}_1} = \frac{\text{P}_2}{\text{T}_2}$$ ๋ก ํํํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ \(\text{P}_1\)๊ณผ \(\text{T}_1\)์ ์ฒ์ ์๋ ฅ๊ณผ ์จ๋, \(\text{P}_2\)์ \(\text{T}_2\)๋ ๋์ค ์๋ ฅ๊ณผ ์จ๋์ ๋๋ค. ์จ๋๋ ๋ฐ๋์ ์ผ๋น(K = ยฐC + 273.15)์ผ๋ก ๋ฃ์ด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ญ์จ๋ฅผ ์ฐ๋ฉด ๋ต์ด ํ๋ฆฌ๋๋ฐ, ์ด ๋น๋ก ๊ด๊ณ๋ ์ ๋์จ๋ ์ฒ๋์์๋ง ์ฑ๋ฆฝํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋ชจ๋ฅด๋ ๊ฐ์ ๊ตฌํ๋ ค๋ฉด ์์ ๋ณํํ์ธ์. $$\text{P}_2 = \frac{\text{P}_1 \times \text{T}_2}{\text{T}_1}$$ ๋๋ $$\text{T}_2 = \frac{\text{T}_1 \times \text{P}_2}{\text{P}_1}.$$
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ๋ฒ
๋จผ์ ๊ตฌํ๋ ค๋ ๋ณ์๋ฅผ ์ ํํ ๋ค, ๋๋จธ์ง ์ธ ๊ฐ์ ์๊ณ ์๋ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ์๋ ฅ์ ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ง ๊ฐ์ผ๋ฉด ์ด๋ค ๋จ์(kPa, atm, psi)๋ฅผ ์จ๋ ๋๋ฉฐ, ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก ๋์ต๋๋ค. ์จ๋๋ ์ผ๋น์ผ๋ก ์ ๋ ฅํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ ๋ฒํผ์ ๋๋ฅด๋ฉด ๋ชจ๋ฅด๋ ๊ฐ์ด ๋ฐ๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค.
์์ ํ์ด
100 kPa, 300 K ์ํ์ ๊ธฐ์ฒด๋ฅผ ๋ถํผ๋ฅผ ์ผ์ ํ๊ฒ ์ ์งํ ์ฑ 400 K๊น์ง ๊ฐ์ดํ๋ค๊ณ ํฉ์๋ค. ์ ์๋ ฅ์ $$\text{P}_2 = \frac{100 \times 400}{300} = \mathbf{133.33 \text{ kPa}}$$์ ๋๋ค. ์จ๋๊ฐ ์ฌ๋ผ๊ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์๋ ฅ๋ ํจ๊ป ์์นํ์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ ์จ๋๋ฅผ ์ผ๋น์ผ๋ก ๋ฃ์ด์ผ ํ๋์? ์ด ๋น๋ก ๊ด๊ณ๋ 0์ด '์ด์ด๋์ด ์ ํ ์๋ ์ํ'๋ฅผ ๋ปํ๋ ์ ๋์จ๋ ์ฒ๋์์๋ง ์ฑ๋ฆฝํฉ๋๋ค. ์ญ์จ๋ 0์ ๊ธฐ์ค์ ์ด ๋ค๋ฅด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋น์จ ๊ณ์ฐ์ด ์ฑ๋ฆฝํ์ง ์์ต๋๋ค.
์ด ๋ฒ์น์์ ๋ถํผ๋ ๋ณํ๋์? ์๋์. ๊ฒ์ด๋คผ์ญ ๋ฒ์น์ ์ฉ๊ธฐ๊ฐ ๋จ๋จํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ๋ฏ๋ก ๋ถํผ์ ๊ธฐ์ฒด์ ๋ชฐ์๊ฐ ์ผ์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋ฉ๋๋ค. ๋ถํผ๊ฐ ๋ณํ๋ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๊ฒฐํฉ ๊ธฐ์ฒด ๋ฒ์น(๋ณด์ผยท์ค๋ฅผ ๊ฒฐํฉ ๋ฒ์น)์ ์ฌ์ฉํ์ธ์.
psi๋ atm์ ์จ๋ ๋๋์? ๋ค, ๋ ์๋ ฅ์ ๋จ์๋ง ๋์ผํ๋ฉด ์ด๋ค ์๋ ฅ ๋จ์๋ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ต๋ ์ ๋ ฅํ ๋จ์ ๊ทธ๋๋ก ๋์ต๋๋ค.