Chapter 1-8. 압력( 절대압, 게이지압, 대기압, 진공압)

1. 절대압(Absolute Pressure)은 완전 진공(압력 0)을 기준으로 측정한 압력이다.

• 절대압은 대기압과 게이지압의 합으로 정의한다.
• 단위는 주로 Pa, kPa, atm, mmHg, bar 등을 사용한다.
• 예시: 이상기체 상태방정식(PV = nRT)에서 사용하는 압력은 절대압이다.

2. 게이지압(Gauge Pressure)은 대기압을 0으로 기준하여 측정한 압력이다.

• 우리가 일상적으로 압력계로 측정하는 압력은 대부분 게이지압이다.
• 게이지압이 0이면 실제로는 대기압만큼의 압력이 존재하는 것이다.
• 게이지압 = 절대압 – 대기압, 절대압 = 대기압 + 게이지압

3. 대기압(Atmospheric Pressure)은 지구 대기 자체의 무게로 인해 생기는 압력이다.

• 해수면에서의 표준 대기압은 1atm = 101.3kPa = 101,325Pa = 760mmHg로 정의한다.
• 대기압은 고도, 기상 조건에 따라 달라질 수 있다.
• 토리첼리의 실험을 통해 760mmHg가 표준 대기압으로 정해졌다.

4. 진공압(Vacuum Pressure)은 대기압보다 낮은 압력을 의미한다.(압력이 0이라는 뜻이 아니다)

• 진공은 완전 진공(압력 0)에 가까울수록 진공도가 높다.
• 진공압은 대기압을 기준으로 실제 압력이 대기압보다 얼마나 낮은지를 나타낸다.
• 진공압 = 대기압 – 절대압, 절대압 = 대기압 = 진공압
• 게이지압이 음수일 때 진공압으로 해석할 수 있다.

 

5. 아래 그림에서 가장 아래에 있는 기준선을 완전진공선이라 한다.

• 압력이 0인 상태로서, 절대압력의 기준점이 되는 선이다.
• 완전진공선으로부터 측정된 압력을 절대압이라 하고, $P_{abs}$ 라한다. (abs는 absolute의 약자)
• 완전진공선을 기준으로 측정한 대기의 압력을 대기압이라한다.
• 대기압선보다 더 높은 압력을 게이지압이라고 하고, 대기압선보다 더 낮은 압력을 진공압력이라 한다.

 

 

< 돌턴(Dalton)의 법칙 > 돌턴의 법칙, 즉 부분압력의 법칙은 이상기체 혼합물에서 전체 압력은 각 성분이 혼자 그 부피와 온도를 차지한다고 가정할 때의 분압의 합과 같다는 원리이다. 수식으로는 $\boxed {P_{total} = \sum_i P_i}$ 여기서 $P_{total}$은 혼합기체의 전체 압력, $P_i$는 각 성분의 분압이다.