비등

비등이란 액체의 표면과 내부에서 동시에 기화 현상이 일어나는 현상을 말한다. 끓음이라고도 한다. 액체가 특정 온도(끓는점)에 도달하면, 액체 분자의 운동 에너지가 증가하여 분자 간의 인력을 극복하고 기체 상태로 변환되기 시작한다. 이 과정에서 액체 내부에서도 기포가 생성되어 액체 표면으로 올라오면서 기화가 활발하게 진행된다.

비등의 특징:

• 끓는점: 액체의 종류와 압력에 따라 고유한 끓는점을 가진다. 압력이 높아질수록 끓는점은 높아지고, 압력이 낮아질수록 끓는점은 낮아진다.
• 잠열: 액체가 비등하면서 기체로 상변화하는 동안 열을 흡수하는데, 이 열을 기화열 또는 잠열이라고 한다. 비등 중에는 액체의 온도가 일정하게 유지된다.
• 기포 형성: 액체 내부에서 발생하는 기포는 액체 분자들이 기체 상태로 변환되면서 형성된다. 이 기포들이 액체 표면으로 올라와 터지면서 비등 현상이 나타난다.

비등의 응용:

• 증류: 끓는점 차이를 이용하여 혼합물을 분리하는 방법으로, 석유화학 공정이나 알코올 제조 등에 활용된다.
• 발전: 물을 끓여 발생한 수증기로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 화력 발전이나 원자력 발전에 이용된다.
• 요리: 물을 끓여 음식을 익히는 데 사용되며, 압력솥을 이용하여 조리 시간을 단축하기도 한다.
• 멸균: 고온의 수증기로 의료 기구나 식품 등을 멸균하는 데 사용된다.

참고 문헌:

• 일반화학 교재 (화학 관련 서적)
• 열역학 교재 (물리학 관련 서적)