교수님께서 강의중에 상평형도 그림을 설명해주시면서 거리가 굉장히 멀었다가 점점 좁혀지면서 반발력이 강해지면서 점점 액체로 변하게 된다고 설명해주셨던 같은데 반발력이 더욱 강해지는데 어떻게 결합이 생기면서 상이 변하는지 이해하는데 어려움이 있어서 질문드립니다.

답변 1) 분자들이 평균적으로 가까이 있는 어느 정도의 부피 내에서는 반발력이 지배적으로 나타나지만 부피를 계속해서 줄이다 보면 어느 순간 압력이 줄어드는 임계점이 나타납니다.(Figure1.5 D점) 이 임계점 아래에서는 저희가 흔히 알고 있는 부피가 줄어들면 압력이 커진다라는 이상적인 행동을 벗어나 기체가 응축되기 시작하고 액체와 기체가 평형을 이루면서 공존하게 되는 것입니다.

답변 2) 최수현 학생에 답변에 보충 설명드리면 부피를 지속적으로 줄이게 되면 분자들간의 평균 거리가 가까워지게 되면서 반발력이 점점 강해집니다. 부피가 A점에서 C점으로 작아질때 압력이 중가하는 것을 통해 반발력이 증가하는 것을 확인할 수 있습니다. CO2 같은 경우 C점에 도달하게 되면 기체의 행동을 벗어나 응축되면서 상전이가 일어나며 액체와 기체가 공존하게 됩니다. C에서 E까지는 압력이 증가하지 않고 일정 압력을 유지하게 됩니다. 이때의 pressure를 vapour pressure라 부릅니다. 액체로 상전이가 완료된 후 부피를 줄이게 되면 마찬가지로 반발력이 강해지면서 압력이 급격히 증가하게 됩니다.

그러므로 CO2 같은 경우 설명한 20도 지점에서 액상이 나타나기 위해서는 반발력을 견디기 위해 외부에서 압력을 가해주어야 상이 변할 수 있습니다.

답변 3) 추가적으로 critical point (임계점) 같은 경우는 D점이 아닌 figure1.15 31.04도에서 나타나는 *점으로 이점을 넘게 되면 액체와 기체가 구분이 되지 않고 supercritical fluid가 되게 됩니다.