안녕하십니까. 식품공학과 2023140408 학번 김우진 재학생입니다. Principle of Corresponding State에 관한 질문 드리고 싶습니다.
강의 시간에 VDW EOS를 통해 유도한 Principle of Corresponding State EOS 외에도 교재에서 Berthelot, Dieterici EOS에서 유도된 Principle of Corresponding State EOS를 발견할 수 있었습니다.
이러한 내용에 대하여,
1) 각각의 식이 가지는 차별점이 무엇인지 (어떤 계산에 어떤 Principle of Corresponding State EOS를 사용하는 것이 유리한지 등..)
2) 기존 각각의 EOS에 존재했던 EOS의 한계점이 Principle of Corresponding State EOS 에서도 비슷하게 나타나는지 궁금합니다.
좋은 강의를 위해 힘써주셔서 감사드립니다.
학우님 좋은 답변 감사드립니다!
학우님 안녕하세요,
말씀하신 EOS에 관해 저도 추가로 조사하여 답변드리고자 합니다.
1) 강의 시간에 배우지 않은 EOS로는 Redlich-Kwong EOS, Peng-Robinson EOS, Berthelot EOS, Dieterici EOS 등이 있습니다. 각각의 식이 가지는 차별점에 대해서는 제가 조사한 바로는 정확히 알 수 없었습니다. 그러나 전반적으로 attraction에 관한 항이 복잡해지고 다양해지는 것을 확인할 수 있었습니다. 그리고 온도에 의한 영향을 반영하고자 하는 경향을 볼 수 있었습니다. 따라서 고온 고압 조건에서 VDW EOS의 정확도가 낮다는 문제를 해결하기 위함이라고 해석했습니다.
2) 1번 질문과 관련하여 이어서 설명할 수 있을 것 같습니다. VDW EOS와 PCS EOS는 기체의 상호작용을 간단히 표현하고 있기 때문에 앞서 언급한 더욱 복잡한 식을 가진 EOS 식들이 기체의 상호작용을 더욱 잘 설명할 수 있을 때가 있습니다. 나머지 EOS가 복잡한 식을 이루고 있기 때문에 오히려 그 EOS들이 VDW EOS나 PCS EOS의 한계점을 보완할 때가 있다고 봅니다. 예를 들어, Berthlot, Dieterici EOS는 복잡한 attraction term을 가져 낮은 온도, 고압, phase transition 등의 상태일 때의 기체 상태를 더욱 잘 표현할 수 있습니다. 온도가 낮아지면 분자의 움직임 속도가 감소하여 분자 간 상호작용의 영향이 더욱 커지고, 압력이 높아지면 분자끼리 가까워져 분자 간 상호작용이 커지는데, 이는 perfect gas의 가정에서 많이 벗어나는 상태이며, 이러한 real gas의 상태를 보다 잘 표현하고 있다고 찾아볼 수 있었습니다.
제 답변을 참고해주시고, 저도 아직 공부 중인 학생이기에 잘못된 정보일 수 있다는 점 감안해주시고, 조교님과 교수님의 더욱 좋은 답변을 기다리시는 게 좋을 것 같습니다!