Part.1 가스개요
1고압가스의 기초단위
1.압력
1)압력의 정의
압력이란 용기나 관 등의 벽에 수직으로 작용하고 있는 힘을 말한다.
힘(무게)/단위면적 = 힘이 가해지는 면적이 좁을 수록, 힘이 커질수록 압력은 커진다.
2)압력의 단위
압력의 단위에는 다음과 같은 것들이 있다.
기압,kg/cm2, mmHg, mH2O, kPa 등
3)압력의 종류
대기압
대기압은 공기가 누르는 힘으로 atm이라는 단위를 사용한다.
1기압 = 1atm = 760mmHg = 760Torr
게이지압력
공기의 압력을 0MPa로 하고 측정하는 압력을 게이지 압력이라 한다.
절대압력
진공을 기준으로 표시한 압력으로 공기의 압력(대기압)을 0.1013MPa로 하고 측정하는 압력을 절대압력이라 한다.
절대압력 = 게이지압력 + 대기압
2.온도
사용되는 온도의 단위로는 섭씨(℃)와 화씨(℉)가 있다.
섭씨는 물의 끓는점과 어는점을 100등분하여 끓는점을 100℃ 어는점을 0℃로 정해 사용하는 온도이고 화씨는 180등분하여 끓는점을 212℉, 어는점을 32℉로 정해 사용하는 온도이다.
3.비중
1)가스비중
가스의 무게와 공기의 무게를 비교한 값 = 가스의 무게/공기의 무게
1mol(kmol) 또는 22.4L(22.4m2)를 기준으로 비교한다.
공기의 질량 = 29g
메탄의 질량 = 16g
16/29 = 0.55 = 메탄은 공기보다 가볍다.
2)액비중
기준이 되는 것은 4℃의 물 1cm3이다.
4℃의 물 1cm3 = 물의 질량 1g
4.증기압
증기압이란 액체와 기체가 평형을 이루었을 때 기체가 나타내는 압력을 말한다.
증기압 = 액체의 종류와 온도에 따라 다르다.
증기압 = 같은 물질, 온도 일정하다면 액체의 양과 관계없이 압력은 일정하다.
5.액의 부피팽창
물질에 따라 차이가 있지만 액체의 물질이 온도가 올라감에 따라 부피가 커지는 것을 부피팽창이라 한다.
물 = 4℃->100℃ = 3.2%부피상승
부탄 = 15℃ -> 60℃ = 10.3%부피상승
프로판 = 15℃ -> 60℃ = 119.3%부피상승
따라서 액화가스를 충전할 때는 부피팽창을 고려해서 규정량 이하 충전을 해야한다.
규정량 = 용기의 85%
6.폭발범위
가연성 액체의 증기 또는 가연성가스가 공기 또는 산소와 적당한 비율로 혼합되어있을 때, 여기에 점화하면 폭발을 일으킨다. 이 적당한 혼합비율의 범위를 폭발범위 또는 연소범위라고 하며, 혼합가스에 대한 용량 %로 표시된다. 이 최저의 농도를 폭발하한계, 최고농도를 폭발상한계라고 한다.
하한이 낮을 경우 조금만 누출되어도 연소, 폭발이 쉽게 일어날 수 있으며
하한이 높을 경우 많은 양의 가스가 누출되어야 연소, 폭발이 일어날 수 있다.
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